O poder do sol é tão incrível que poderia atender às necessidades de energia do mundo em cerca de 90 minutos. Embora as plantas tenham dominado a fotossíntese, aproveitando a luz do sol em energia química, os cientistas ainda estão tentando decifrar seus segredos.

Uma nova descoberta de uma super fotobase induzida por luz na Michigan State University, Contudo, está revelando algumas das características desejáveis ​​da fotossíntese. A equipe interdisciplinar de cientistas foi capaz de documentar a dinâmica ultrarrápida da superfotobase, que é 10 milhões de vezes mais forte do que qualquer coisa descoberta anteriormente.

"Usamos lasers para fazer a descoberta, mas o processo não os exige; pode ser feito com luz solar, "disse Marcos Dantus, Distinto Professor Universitário de Química e Física que co-liderou esta pesquisa. "Como o processo é concluído em um bilionésimo de segundo, os lasers simplesmente nos permitiram tirar instantâneos para dissecá-lo e medir as mudanças químicas. "

A explicação da descoberta requer um primer em química básica. Muitos experimentos químicos observam a interação entre ácidos e bases. A medida tradicional é uma escala de zero a 14 - os ácidos têm baixo pH, bases têm pH alto e 7 é neutro.

A energia de um fóton, partículas que transportam luz através do espaço, é o que separa a super fotobase de simplesmente uma super base. A adição do fóton aumenta dramaticamente a reatividade molecular. O aumento é tão grande, na verdade, que está fora da escala de pH tradicional por 7 unidades inéditas, chegando a 21.

Embora muitos superácidos tenham sido descobertos, esta é a primeira vez que uma super base neste nível foi descrita, disse Babak Borhan, Professor de química da MSU e co-líder de pesquisa.

"Houve outras fotobases observadas, mas não tão fortes. Vemos uma unidade de 14 log, ou cerca de 100 milhões de vezes maior, mudança na basicidade quando exposto à luz; é por isso que estamos chamando de super fotobase, "ele disse." Nós demonstramos que estamos aproveitando a energia da luz e fazendo uma partícula supercarregada. A prevalência de fotoácidos levou à sua exploração em várias vias. A falta de fotobases, no entanto, tem impedido os cientistas de explorar toda a sua utilidade. Acreditamos que isso ajuda a superar esse desafio. "

As aplicações desta descoberta podem levar a avanços na captação de energia solar, como os combustíveis fotogerados. Ele também pode ser usado para desenvolver materiais dopados para conectividade de prótons, sondas ambientais e até mesmo lançar luz sobre os mistérios do dobramento de proteínas - o primeiro passo para muitas doenças debilitantes, Borhan acrescentou.

Se o poder das fotobases puder ser conectado a dispositivos, outra possibilidade interessante é abastecer carros com água. Se o hidrogênio pudesse ser separado do oxigênio, a energia poderia ser usada como células de combustível de hidrogênio e reduzir a dependência de combustíveis fósseis.

A próxima fase desta pesquisa será controlar a transferência de prótons da molécula da super fotobase para o ambiente circundante. O uso de bases fortes, bem como ácidos fortes, é um desafio porque requer hardware e solventes especiais. Ao localizar o poder da luz, Contudo, a super fotobase está confinada à área iluminada. Também permite o uso de solventes comuns, o que torna os experimentos mais fáceis de realizar.