Os pesquisadores da McGill University obtiveram novos insights tentadores sobre as propriedades dos perovskitas, um dos materiais mais promissores do mundo na busca por uma produção mais eficiente, célula solar robusta e mais barata.

Em um estudo publicado hoje em Nature Communications , os pesquisadores usaram um espectrômetro eletrônico multidimensional (MDES) - um instrumento exclusivo feito à mão em McGill - para observar o comportamento dos elétrons em nanocristais de perovskita de iodeto de chumbo e césio. O MDES que tornou essas observações possíveis é capaz de medir o comportamento dos elétrons durante períodos de tempo extraordinariamente curtos - até 10 femtossegundos, ou 10 milionésimos de bilionésimo de segundo. As perovskitas são cristais aparentemente sólidos que chamaram a atenção pela primeira vez em 2014 por sua promessa incomum em células solares futuras, que podem ser mais baratas ou mais tolerantes a defeitos.

Uma descoberta muito emocionante

"É o resultado mais empolgante do qual participo desde que comecei na ciência em 1995, "disse o autor sênior e professor de química da McGill Patanjali Kambhampati sobre a descoberta da dualidade líquido-sólido da perovskita." Em vez de buscar a perfeição na microeletrônica de silício livre de defeitos, aqui temos uma coisa com defeito que é tolerante a defeitos. E agora sabemos um pouco mais sobre o motivo disso. "

Sólidos agindo como líquidos

Conforme os pesquisadores observaram mais de perto os cristais usando o MDES, o que eles viram foi algo que desafia nossa compreensão convencional da diferença entre líquidos e sólidos.

"Desde a infância, aprendemos a distinguir sólidos de líquidos com base na intuição:sabemos que os sólidos têm uma forma fixa, enquanto os líquidos tomam a forma de seu recipiente, "disse Hélène Seiler, autor principal da pesquisa e ex-Ph.D. estudante do Departamento de Química da McGill que atualmente está no Departamento de Físico-Química, Fritz-Haber-Institut no Instituto Max-Planck. "Mas quando olhamos para o que os elétrons neste material estão realmente fazendo em resposta à luz, vemos que eles se comportam como normalmente se comportam em um líquido. Claramente, eles não estão em um líquido - eles estão em um cristal - mas sua resposta à luz é realmente semelhante a um líquido. A principal diferença entre um sólido e um líquido é que um líquido tem átomos ou moléculas dançando, enquanto um sólido tem átomos ou moléculas é mais fixo no espaço do que em uma grade. "