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NOVIDADES

Nova forma de energia fotovoltaica utiliza metais nanoestrurados.

"Trata-se da primeira solução alternativa radicalmente nova à utilização de semicondutores para a conversão da energia solar em eletricidade", enfatiza o Professor Martin Moskovits, professor de química da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, UCSB (EUA).

Nas técnicas clássicas, a luz do sol atinge a superfície do material semicondutor, no qual uma face é rica em elétrons, enquanto a outra é desprovida. O fóton é uma partícula de luz com a propriedade de excitar os elétrons, obrigando-os a deixarem seus níveis de energia. É este fenômeno que produz uma corrente de partículas carregadas, os elétrons, que podem ser utilizados para múltiplos usos: iluminação, alimentação de baterias ou, ainda, eletrólise da água, para separar oxigênio e hidrogênio.

Mas, na abordagem desenvolvida por Moskovits e sua equipe, não são os semicondutores que produzem a corrente elétrica mas, sim, metais nanoestruturados e, mais precisamente, uma densa malha formada por nanotubos de ouro. Estes últimos foram recobertos por uma camada de dióxido de titânio cristalino, dopados com nanopartículas cristalinas e imersos na água.



Nanotubos de ouro.

Créditos: TU Darmstadt.


Graças ao emprego de um catalisador de oxidação à base de cobalto, quando estas nanoestruturas são expostas à luz visível, os elétrons de condução do metal começam a oscilar coletivamente, absorvendo uma grande parte da luz. Esta excitação particular é chamada "plasmon de superfície".

Os elétrons destas ondas plasmônicas são capturados por partículas de platina, o que provoca a reação que separa os íons do hidrogênio e do oxigênio da água. Testes mostraram uma forte produção de hidrogênio, observável após cerca de duas horas e que continuou por várias semanas. Além disso, os nanotubos não estão submetidos à corrosão.

Este método plasmônico de separação da água é atualmente menos eficaz e mais caro que os métodos convencionais, contudo, os pesquisadores estão convencidos de que é possível ser melhorado, podendo eventualmente vir a substituir a conversão fotoelétrica por semicondutores.

RT Flash (Tradução - MIA).


Nota do Scientific Editor - O trabalho "An autonomous photosynthetic device in which all charge carriers derive from surface plasmons", que deu origem a esta notícia, é de autoria de Syed Mubeen, Joun Lee, Nirala Singh, Stephan Krämer, Galen D. Stucky e Martin Moskovits, tendo sido publicado na revista Nature Nanotechnology, on-line (2013), DOI:10.1038/nnano.2013.18.


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