p (Phys.org) —Hidrogênio é usado como fonte de energia em células de combustível e pode ser produzido a partir de água usando a luz solar e um catalisador adequado. No jornal Angewandte Chemie , Pesquisadores americanos agora introduziram um novo eletrocatalisador que consiste em uma rede condutora de nanofios core-shell que é tão eficiente quanto os filmes convencionais de óxido de metal sobre óxido de índio e estanho (ITO) e muito mais transparente e robusta. p Os óxidos de níquel e cobalto são materiais de ânodo atraentes para a oxidação de água porque estão prontamente disponíveis e demonstram alta atividade catalítica. Para uso em células de síntese fotoelétrica, em que as conversões químicas são impulsionadas pela luz, os óxidos são normalmente eletrodepositados em substratos de ITO. O ITO é usado devido à sua alta transmitância e baixa resistência da folha. Contudo, os altos potenciais necessários para a oxidação da água causam a queda da condutividade das superfícies ITO. Além disso, índio é caro e a produção de filmes ITO é cara. Outra desvantagem é que as camadas de óxido catalítico reduzem a transmitância da luz e, portanto, a luz capturada pelos componentes fotovoltaicos.

p Uma equipe liderada por Benjamin J. Wiley, da Duke University em Durham, desenvolveu agora uma nova abordagem para resolver esses problemas. O truque é substituir o eletrodo ITO por uma rede condutiva de nanofios de cobre. O cobre é um elemento comum e ordens de magnitude mais barato que o índio. Além disso, os nanofios podem ser rapidamente, facilmente, e barato depositado em uma superfície de vidro a partir de um líquido. Depois, os pesquisadores depositam eletroliticamente níquel ou cobalto nos nanofios. A rede resultante de nanofios core-shell é tão eficiente quanto filmes de óxido de metal de composição semelhante para a oxidação eletrocatalítica de água, mas é várias vezes mais transparente.

p O filme de nanofio também pode ser depositado em uma folha flexível de plástico tereftalato de polietileno (PET) em vez de vidro. Ao contrário dos eletrocatalisadores baseados em ITO em substratos PET, que sofrem de perda significativa de condutividade após flexão repetida, o filme feito de nanofios não é realmente afetado. Os cientistas estão otimistas de que sua abordagem abrirá novas possibilidades para o design de sistemas mais eficientes, mecanicamente robusto, e sistemas de colheita de luz acessíveis para a produção de combustíveis solares.