Uma nova descoberta feita por pesquisadores da University of Oklahoma e da North Carolina State University mostra um avanço na aceleração do processo de síntese de nanoestruturas de óxido de metal de transição. O que antes levava dias, agora pode ser realizado instantaneamente.

Após o sucesso anterior usando uma chama enriquecida com oxigênio para sintetizar nanomateriais comuns, como nanotubos de carbono, nanofibras e fulerenos, Wilson Merchán-Merchán, professor da Faculdade de Engenharia da OU, e sua equipe realizaram experimentos usando o mesmo método para criar uma nova forma de nanoestruturas. Em vez de sintetizar os nanomateriais de carbono, eles descobriram um método de criação de TMOs 1-D e 3-D com propriedades eletrônicas e mecânicas distintas.

Com uma bolsa de vários anos da National Science Foundation, Merchán-Merchán e seus afiliados de pesquisa estão expondo metais de transição a granel às partes mais quentes de uma chama enriquecida com oxigênio. A partir dessa reação, nanoestruturas de óxido de metal de transição de alta demanda são sintetizadas instantaneamente, incluindo nanorods, canais ocos e nanofios híbridos e plaquetas.

O crescimento rápido e barato de TMOs significa uma melhor chance de síntese em grande escala e eventual uso comum no mercado. O potencial de aumento da oferta levou a uma maior experimentação na capacidade dos TMOs, e os resultados mostram sua eficácia em uma ampla gama de aplicações.

"Recentemente, As naonostruturas TMO unidimensionais têm atraído uma tremenda atenção devido às suas aplicações em óptica, medicina e eletrônica, "Merchán-Merchán disse." Por exemplo, as estruturas de canal de tamanho mícron com espessura de parede nanométrica contêm delgadas, cavidades prismáticas e completamente ocas que podem ser usadas em aplicações médicas para administração de drogas. "

Mais recentemente, esta equipe de pesquisa revestiu a superfície dos painéis solares com um de seus nanobastões de óxido de tungstênio formados por chama. O resultado foi um aumento de 5 por cento na eficiência do painel solar, um grande ganho considerando a notoriamente baixa classificação de eficiência dos painéis solares de 15 a 20 por cento.

Com aplicações infinitas e um novo horizonte de possibilidades, A pesquisa de Merchán-Merchán em TMOs ainda está em sua infância.

"A forma distinta e a composição química das nanoestruturas formadas por chama podem mudar a forma como muitos produtos são projetados, "Merchán-Merchán disse.

"Nossos próximos passos são expandir a aplicação de TMOs usando chamas, em uma variedade de mercados que variam de painéis solares a eletrodos para penetrar em tecidos biológicos para distribuição de drogas e eletrodos em baterias de íon-lítio. "