Um novo composto químico criado por pesquisadores da West Virginia University está iluminando o caminho para a energia renovável.

O composto é um fotossensibilizador, o que significa que promove reações químicas na presença de luz. Ele tem muitas aplicações potenciais para melhorar a eficiência de tecnologias modernas, que vão desde painéis solares para produção de eletricidade até telefones celulares.

O estudo, publicado em 16 de março em Química da Natureza , foi conduzido por pesquisadores no laboratório do Professor Assistente de Química Carsten Milsmann com o apoio de seu Prêmio CAREER da National Science Foundation.

Essas tecnologias atualmente dependem de metais preciosos, como irídio e rutênio, funcionar. Contudo, apenas suprimentos limitados desses materiais permanecem no mundo, tornando-os não renováveis, difícil de acessar e caro.

"Percebemos que houve poucos esforços no estudo dos metais mais abundantes, titânio e zircônio, porque muitas vezes não são tão fáceis de trabalhar. Os metais preciosos sempre foram os elementos essenciais por causa de suas propriedades químicas favoráveis ​​que os tornam mais fáceis de trabalhar. usar e estudar, e isso é predominantemente como tem sido feito no campo, "Milsmann disse." Esperamos mudar isso. "

O composto de Milsmann é feito de zircônio, que é muito mais abundante e fácil de acessar, tornando-o uma opção mais sustentável e econômica. O composto também é estável em uma variedade de condições, como o ar, água e mudanças de temperatura, tornando mais fácil trabalhar em uma variedade de ambientes.

Uma vez que o composto pode converter luz em energia elétrica, poderia ser usado na criação de painéis solares mais eficientes.

Os painéis solares são normalmente feitos de silício e requerem um limite mínimo de luz para coletar e armazenar energia. Em vez de usar silício, pesquisadores há muito exploram a alternativa de dispositivos sensibilizados por corantes, em que moléculas coloridas coletam luz e funcionam em condições de pouca luz. Como um benefício adicional, isso também permite a produção de componentes semitransparentes. A data, os corantes necessários dependem fortemente do precioso material rutênio, mas o novo composto de Milsmann poderia substituí-lo no futuro.

"O problema com a maioria dos painéis solares é que eles não funcionam bem em dias nublados. Eles são muito eficientes, baratos e com longa vida útil, mas eles precisam de condições de luz intensa para funcionar de forma eficiente, "Milsmann disse." Uma maneira de contornar isso é fazer versões sensibilizadas com corante onde um composto colorido absorve luz para produzir eletricidade em qualquer condição climática. No futuro, poderíamos projetar edifícios que produzem energia, essencialmente fazendo a fachada do seu prédio, incluindo todas as suas janelas, em uma usina de energia. "

Por outro lado, o composto também pode ser usado em diodos emissores de luz orgânicos, que convertem energia elétrica em luz, essencialmente invertendo a função de um painel solar. Essa característica torna o composto uma fonte de luz potencial para a produção de telas de telefones celulares mais eficientes.

"Muitos monitores de telefones celulares contêm irídio, outro composto de metal precioso que faz exatamente o que nosso composto faz, "Milsmann disse." A vantagem de ter um diodo emissor de luz é que a maior parte de sua energia é transformada em luz. No passado, as fontes de luz eram ineficientes porque transformavam em luz apenas uma pequena fração da energia que recebiam. "

O próximo passo da equipe de pesquisa é tornar o composto solúvel em água para que possa ser usado em aplicações biomédicas, como terapia fotodinâmica para pacientes com câncer.

"O composto pode produzir espécies reativas de oxigênio que induzem a morte celular. Parece muito perigoso, mas porque a reação ocorre apenas durante a exposição à radiação com a luz, sua localização e duração podem ser rigidamente controladas, "Milsmann disse." Se você pode focar sua luz em um ponto específico, você pode gerar espécies reativas de oxigênio para agir apenas em resposta à luz, tornando-o seguro. Isso tem o potencial de remover tumores de forma menos invasiva do que por meio de cirurgias e quimioterapia. "