No nosso mundo moderno, o gálio é utilizado em todo o lado, e a vida moderna seria irreconhecível sem os benefícios que ele proporciona.
Enquanto lê isto, é muito provável que os átomos de gálio (Ga) mais próximos se encontrem no interior do dispositivo informático que está ao alcance da sua mão. Os dispositivos Wi-Fi e Bluetooth presentes nos portáteis, telemóveis e tablets atuais utilizam semicondutores de arsenieto de gálio (GaAs), que aproveitam as suas propriedades para construir circuitos integrados de radiofrequência. Nos últimos anos, os carregadores para dispositivos móveis tornaram-se muito mais pequenos, ao mesmo tempo que fornecem mais potência e ciclos de carregamento mais rápidos, graças à utilização de chips semicondutores de potência de nitreto de gálio (GaN).
Na sua forma elementar, o gálio funde a cerca de 30°C; é líquido mesmo acima da temperatura ambiente. Quando ligado com índio, o ponto de fusão resultante é inferior à temperatura ambiente e diminui ainda mais com a adição de estanho. Os seus baixos pontos de fusão tornaram a família de ligas de gálio um substituto não tóxico do mercúrio em aplicações que requerem um metal líquido à temperatura ambiente. Os metais líquidos estão a ser cada vez mais estudados para aplicações de interface térmica em que o calor tem de ser transportado para longe dos chips semicondutores quentes.
Quando incorporados em semicondutores III-V (GaAs, GaN, GaP e outros), as propriedades electrónicas e ópticas destes materiais tornam-nos superiores ao silício, embora a um custo mais elevado. Embora a estrutura de bandas electrónicas dos semicondutores à base de Ga permita velocidades de comutação muito mais elevadas, qualquer aplicação comercial tem de equilibrar este aspeto com o menor custo de integração do silício no fabrico de circuitos integrados.
As principais utilizações industriais do gálio metálico são atualmente:
- Aplicações de semicondutores, como circuitos integrados, LEDs e pontos quânticos
- Em sistemas materiais (GaAs, GaN, GaP)
- Bolachas de cristal e precursores MOCVD de gálio (TMG, TMGa)
- Como gálio metálico para epitaxia em fase líquida e tricloreto de gálio para fabrico de TMG/TMGa
- Veículos eléctricos e geradores de energia eólica
- Em ímanes fortes que utilizam Ga como dopante
- Energia solar fotovoltaica
- Como dopante p em células solares à base de silício
- Em células solares de película fina que combinam gálio com índio, cobre e selénio (CIGS)
- Baterias especiais
- No eletrólito de baterias de cloreto de lítio e tionilo a alta temperatura
- Ecrãs LCD e OLED
- Como óxido de gálio para parte das películas IGZO (óxido de índio e gálio e zinco) para formar os transístores que controlam a comutação dos pixéis no painel posterior do ecrã
Pode-se constatar que o gálio e os seus compostos têm um número impressionante de aplicações industriais e propriedades únicas e intrigantes quando comparados com outros elementos. Uma leitura interessante e divertida é o livro *The Disappearing Spoon* (https://www.amazon.com/Disappearing-Spoon-Madness-Periodic-Elements/dp/0316051632), de Sam Kean. Este livro contém histórias fascinantes e invulgares sobre grupos de elementos presentes na tabela periódica, mas o título do livro está diretamente relacionado com o gálio. E, para ver uma colher que desaparece em ação, veja o vídeo aqui: https://youtu.be/t3tpj9hVbJU
