Um grupo de pesquisadores da Universidade de Lund, na Suécia, fez a primeira molécula à base de ferro capaz de emitir luz. Isso poderia contribuir para o desenvolvimento de materiais acessíveis e ecológicos para, por exemplo, células solares, fontes de luz e visores.

Por mais de 50 anos, os químicos desenvolveram moléculas de corante à base de metal para uma ampla gama de diferentes aplicações, como monitores e células solares. Idealmente, isso envolveria metais comuns e ecológicos como o ferro, mas, apesar de várias tentativas, ninguém foi capaz de desenvolver uma molécula de corante à base de ferro que pudesse emitir luz até agora. Pesquisadores de todo o mundo, portanto, tiveram que recorrer amplamente a vários metais raros e preciosos, como o rutênio, que forneceram mais facilmente as propriedades desejadas.

Por meio de design molecular avançado, os pesquisadores de Lund agora manipularam com sucesso as propriedades eletrônicas das moléculas à base de ferro para que se pareçam muito melhor com as substâncias à base de rutênio.

Ao fazê-lo, Eles têm, pela primeira vez, criou uma molécula de corante à base de ferro que é capaz não apenas de capturar luz, mas também subsequentemente emitem luz de uma cor diferente. Este último é significativamente mais difícil de alcançar, o que contribui para a importância da realização dos pesquisadores em mostrar que a nova molécula de ferro emite luz laranja.

"Os alquimistas medievais tentaram produzir ouro a partir de outras substâncias, mas falhou. Você poderia dizer que conseguimos realizar a alquimia moderna, dando ao ferro propriedades que se assemelham às do rutênio ", diz Kenneth Wärnmark, Professor de Química na Faculdade de Ciências da Universidade de Lund.

O novo estudo, que agora está publicado em Natureza , descreve um complexo de ferro com uma vida útil recorde em seu estado de absorção de luz e luminescente:100 picossegundos, que é menos de um bilionésimo de segundo. Mas, apesar do intervalo de tempo aparentemente inconcebivelmente curto, é bastante suficiente.

"No mundo da química, é tempo suficiente para as moléculas emitirem luz ", diz Villy Sundström, Professor de Química na Lund University.

Esses resultados fornecem um passo importante para possíveis aplicações futuras como um material luminescente, como para iluminação e displays, bem como absorvedores de luz em células solares e fotocatalisadores para a produção de combustível solar. Para atingir esse objetivo, um desenvolvimento contínuo de novos, e moléculas ainda melhores são necessárias.

"Esperamos que o próximo passo para desenvolver as moléculas reais que são adequadas para aplicações comerciais possa levar mais cinco anos", diz Petter Persson, pesquisador de química na Lund University.

Além dos pesquisadores de Lund, o estudo incluiu pesquisadores do Laboratório Ångström em Uppsala e de Copenhagen.