Imagine pequenos cristais que "piscam" como vaga-lumes e podem converter dióxido de carbono, uma das principais causas da mudança climática, em combustíveis.

Uma equipe liderada por Rutgers criou cristais de dióxido de titânio ultrapequenos que exibem um comportamento incomum de "piscar" e podem ajudar a produzir metano e outros combustíveis, de acordo com um estudo no jornal Angewandte Chemie . Os cristais, também conhecido como nanopartículas, permanecem carregados por um longo tempo e podem beneficiar os esforços para desenvolver computadores quânticos.

"Nossas descobertas são muito importantes e intrigantes de várias maneiras, e mais pesquisas são necessárias para entender como esses cristais exóticos funcionam e para cumprir seu potencial, "disse o autor sênior Tewodros (Teddy) Asefa, professor do Departamento de Química e Biologia Química da Escola de Artes e Ciências da Rutgers University-New Brunswick. Ele também é professor do Departamento de Engenharia Química e Bioquímica da Escola de Engenharia.

Mais de 10 milhões de toneladas métricas de dióxido de titânio são produzidas anualmente, tornando-o um dos materiais mais usados, as notas do estudo. É usado em protetores solares, tintas, cosméticos e vernizes, por exemplo. Também é usado no papel e na celulose, plástico, fibra, borracha, Comida, indústrias de vidro e cerâmica.

A equipe de cientistas e engenheiros descobriu uma nova maneira de fazer cristais de dióxido de titânio extremamente pequenos. Embora ainda não esteja claro por que os cristais projetados piscam e a pesquisa está em andamento, acredita-se que o "piscar" surja de um único elétron preso em nanopartículas de dióxido de titânio. Em temperatura ambiente, elétrons - surpreendentemente - ficam presos nas nanopartículas por dezenas de segundos antes de escapar e, em seguida, ficam presos novamente e novamente em um ciclo contínuo.

Os cristais, que piscam quando expostos a um feixe de elétrons, pode ser útil para limpezas ambientais, sensores, dispositivos eletrônicos e células solares, e a equipe de pesquisa explorará ainda mais suas capacidades.