p Pesquisadores suíços conseguiram cultivar nanoestruturas em forma de ouriço-do-mar a partir de pequenas bolas de poliestireno usando um processo eletroquímico simples. Os espinhos do ouriço-do-mar consistem em nanofios de óxido de zinco. A superfície estruturada deve ajudar a aumentar a eficiência dos dispositivos fotovoltaicos. p Os processos que conferem novas características aos materiais são geralmente complicados e, portanto, muitas vezes difíceis de reproduzir. Portanto, a surpresa se transforma em espanto quando os cientistas relatam novos métodos que não apenas produzem resultados excelentes, apesar do fato de usarem materiais iniciais com preços econômicos, mas também não precisam de instrumentação cara.

p Apenas uma estrutura simples feita de poliestireno

p Isso é exatamente o que Jamil Elias e Laetitia Philippe, do Laboratório de Mecânica dos Materiais e Nanoestruturas da Empa em Thun, conseguiram fazer. Eles usaram esferas de poliestireno como uma espécie de andaime para criar nanoestruturas tridimensionais de óxido de zinco semicondutor em vários substratos. Os dois cientistas estão convencidos de que as superfícies (nanoestruturadas) "ásperas" mas regularmente estruturadas que eles produziram podem ser exploradas em uma variedade de dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como células solares e também lasers de ondas curtas, diodos emissores de luz e visores de emissão de campo.

p O mundo científico reagiu prontamente. O artigo em que os resultados foram relatados foi publicado em janeiro de 2010 na edição online da Materiais avançados . No mesmo mês, tornou-se o artigo baixado com mais frequência, e em abril foi selecionado para aparecer na capa interna da revista.

p O princípio por trás do processo é bastante simples. Pequenas esferas de poliestireno com alguns micrômetros de diâmetro são colocadas em uma superfície eletricamente condutora, onde se orientam em padrões regulares. O poliestireno é barato e onipresente - é amplamente utilizado como material de embalagem (por exemplo, para potes de iogurte de plástico) ou como material isolante na forma expandida como uma espuma solidificada.

p Corpos ocos com espinhos para aplicações fotovoltaicas

p As minúsculas bolas de poliestireno ancoradas dessa forma formam o modelo no qual os nanofios são depositados. Jamil Elias conseguiu usar um método eletroquímico que ele mesmo desenvolveu para variar a condutividade e as propriedades eletrolíticas das bolas de poliestireno de forma que o óxido de zinco se depositasse na superfície das microesferas. Com o tempo, nanofios regulares crescem dessa superfície, e quando este processo é concluído o poliestireno é removido, deixando para trás estruturas esféricas ocas com espinhos - pequenos ouriços-do-mar, por assim dizer! Bem embalado no substrato subjacente, os ouriços-do-mar emprestam-lhe uma estrutura tridimensional, aumentando consideravelmente sua área de superfície.

p Esta superfície nanoestruturada é predestinada para uso em aplicações fotovoltaicas. Os pesquisadores esperam que ele tenha excelentes propriedades de espalhamento de luz. Isso significa que a superfície será capaz de absorver significativamente mais luz solar e, portanto, será capaz de converter a energia irradiada em eletricidade de forma mais eficiente. Em um projeto apoiado pelo Escritório Federal Suíço de Energia (SFOE), Laetitia Philippe e sua equipe de pesquisa estão desenvolvendo absorvedores extremamente finos (ETAs) para células solares, baseou essas nanoestruturas de óxido de zinco.