Cada vez que você assiste esportes em uma televisão de tela plana, ou envie uma mensagem tocando na tela do smartphone, agradeça a um herói anônimo da tabela periódica:o boro.

Boro, muitas vezes rotulado erroneamente como um elemento "chato", desempenha um papel versátil em nossas vidas.

É o ingrediente principal do vidro de borosilicato, que é conhecida por sua excepcional resistência à mudança térmica e produtos químicos, e sua capacidade de resistir ao impacto. Isso significa que os utensílios de vidro podem ir para um forno quente direto do freezer, e que os equipamentos de laboratório, como béqueres e tubos de ensaio, podem resistir à corrosão.

Ímãs de neodímio, em que o boro desempenha um papel na formação da estrutura cristalina e na retenção da magnetização, estão entre os ímãs permanentes mais fortes disponíveis comercialmente. O boro também é usado para preparar detergentes, solução de buffer, inseticidas, isolação e semicondutores.

Os solos da Austrália podem ser deficientes em boro, e fertilizantes contendo boro são usados ​​para ajudar no crescimento das raízes e na floração.

Embora eu pesquise a química do boro para a conversão e armazenamento de energia, o elemento tem uma história rica com muitas aplicações práticas.

O que torna o boro tão especial?

Devido à sua reatividade, o boro existe naturalmente apenas em combinação com outros elementos, formando ácido bórico e sais inorgânicos conhecidos como boratos.

Um dos principais motivos pelos quais o boro é tão versátil é sua natureza deficiente em elétrons, o que significa que ele é muito inclinado a aceitar elétrons de outros elementos e facilmente forma muitos compostos interessantes com metais e não metais.

Por exemplo, boretos de metal, compostos formados entre metal (M) e boro (B), como diboreto de rênio, têm alta dureza devido às extensas ligações B-B e M-B. Também há carboneto de boro, que é uma cerâmica extremamente dura e leve usada em coletes à prova de bala e blindagem de tanques.

Boro-10 (10B), um isótopo estável que pode ser isolado por destilação extensa de compostos voláteis de boro, levou à terapia de captura de nêutrons de boro (BNCT) que trata tumores malignos localmente invasivos, como câncer recorrente de cabeça e pescoço.

Notavelmente, o Prêmio Nobel de Química foi concedido pelo menos três vezes a cientistas que trabalham no campo da química do boro.

Uma contribuição recente é a reação "Suzuki Coupling" em 2010, que revolucionou a síntese química e oferece suporte ao desenvolvimento de produtos, como o display orgânico emissor de luz (OLED), que pode ser usado para fino, TVs coloridas.

Boro versus carbono

O boro e o carbono são elementos vizinhos na tabela periódica e são semelhantes em muitos aspectos. O Carbon, sem dúvida, tem desfrutado de maior publicidade, Contudo. Mais recentemente, muita atenção tem sido dada ao grafeno - uma camada atômica de átomos de carbono - que tem muitos usos potenciais de alta tecnologia.

Semelhante aos hidrocarbonetos, o boro forma uma série de boranos neutros que já foram estudados como combustível de foguete porque produzem uma enorme quantidade de energia quando reagem com o oxigênio. Mas muitas vezes se mostraram tóxicos e muito difíceis de controlar.

O boro elementar existe em 16 "alótropos" conhecidos - diferentes formas do mesmo elemento. O carbono tem dois tipos comuns:diamante e grafite.

A dificuldade em controlar a formação dos alótropos de boro desejados retarda a pesquisa. Em contraste, materiais de carbono podem ser facilmente preparados e estudados.

Um papel fundamental na conversão e armazenamento de energia

É emocionante ver cientistas de todo o mundo se empenhando em laboratórios, encontrar novas maneiras de usar este pequeno elemento corajoso.

Aqui estão algumas das grandes questões que eles estão enfrentando:

1. Boro como fonte de energia

Alguns pesquisadores estão examinando se podemos obter energia do boro usando a fusão aneutrônica - uma forma de energia de fusão na qual quantidades insignificantes de nêutrons são liberadas.

2. Boro como portador de energia

Compostos contendo boro, nitrogênio e hidrogênio podem armazenar e transferir hidrogênio com eficácia. Isso é importante porque o hidrogênio é um candidato ideal para armazenar energia produzida por parques eólicos e usinas solares.

Difluoro (oxalato) borato de sódio, por outro lado, pode superar alguns compostos comerciais como um sal de eletrólito para baterias de íon de sódio emergentes, que pode ser um ótimo candidato para armazenamento de energia em grande escala.

3. Boro para conservação de calor

Algumas usinas de aquecimento solar de água e geração de energia solar estão usando tubos coletores de borosilicato para aproveitar a radiação refletida dos espelhos, para que as turbinas a vapor possam ser acionadas de maneira mais eficiente.

Também vimos padrões de construção mais rigorosos com relação à conservação de calor, promovendo o uso de boratos para isolamento de fibra de vidro.

Impressionado?

O boro deveria receber mais destaque?

Tenho certeza de que veremos o boro continuar a ser uma estrela em nossa sociedade voltada para a tecnologia. De fertilizantes a telas OLED, está prestes a causar um grande impacto.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.