p As células de combustível têm sido apontadas como uma solução mais limpa para as necessidades de energia do futuro, com aplicações potenciais em tudo, de carros a computadores. p Mas uma das razões pelas quais as células de combustível ainda não estão mais difundidas é sua falta de resistência. Hora extra, os catalisadores usados ​​até mesmo nas células de combustível de última geração se quebram, inibindo a reação química que converte combustível em eletricidade. Além disso, a tecnologia atual depende de pequenas partículas revestidas com o catalisador; Contudo, a área superficial limitada das partículas significa que apenas uma fração do catalisador está disponível em um determinado momento.

p Agora, uma equipe de engenheiros da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Yale criou um novo sistema de catalisador de célula de combustível usando nanofios feitos de um novo material que aumenta o desempenho de longo prazo em 2,4 vezes em comparação com a tecnologia atual. Suas descobertas aparecem na capa da edição de abril da ACS Nano .

p Os engenheiros de Yale, Jan Schroers e André Taylor, desenvolveram nanofios minúsculos feitos de uma liga de metal inovadora conhecida como vidro metálico a granel (BMG) que tem áreas de superfície altas, expondo assim mais do catalisador. Eles também mantêm sua atividade por mais tempo do que os sistemas catalisadores de células de combustível tradicionais.

p A tecnologia de célula de combustível atual usa negro de fumo, um material de carbono barato e eletricamente condutor, como suporte para partículas de platina. O carbono transporta eletricidade, enquanto a platina é o catalisador que impulsiona a produção de eletricidade. Quanto mais partículas de platina o combustível é exposto, mais eletricidade é produzida. No entanto, o negro de fumo é poroso, portanto, a platina dentro dos poros internos não pode ser exposta. O negro de fumo também tende a corroer com o tempo.

p “Para produzir células de combustível mais eficientes, você deseja aumentar a área de superfície ativa do catalisador, e você quer que seu catalisador dure, "Disse Taylor.

p Em escala de 13 nanômetros (cerca de 1/10, 000 a largura de um cabelo humano), os nanofios BMG que Schroers e Taylor desenvolveram são cerca de três vezes menores do que as partículas de negro de fumo. O comprimento dos nanofios, a forma fina dá a eles muito mais área de superfície ativa por massa em comparação com o negro de fumo. Além disso, em vez de colar partículas de platina em um material de suporte, a equipe de Yale incorporou a platina na própria liga do nanofio, garantindo que ele continue a reagir com o combustível ao longo do tempo.

p É a composição química única dos nanofios que torna possível moldá-los em pequenos bastões usando um método de prensagem a quente, disse Schroers, que desenvolveu outras ligas BMG que também podem ser moldadas por sopro em formas complicadas. Os nanofios BMG também conduzem eletricidade melhor do que o negro de fumo e os nanotubos de carbono, e são mais baratos para processar.

p Até agora, a Taylor testou seu sistema de catalisador para células a combustível à base de álcool (incluindo aquelas que usam etanol e metanol como fontes de combustível), mas eles dizem que o sistema poderia ser usado em outros tipos de células de combustível e um dia poderia ser usado em dispositivos eletrônicos portáteis, como laptops e telefones celulares, bem como em sensores remotos.

p “Esta é a introdução de uma nova classe de materiais que podem ser usados ​​como eletrocatalisadores, "Disse Taylor." É um passo real para tornar as células de combustível comercialmente viáveis ​​e, em última análise, complementando ou substituindo baterias em dispositivos eletrônicos. "