p Uma equipe de quatro pesquisadores da Universidade de Stanford e do instituto holandês de pesquisa de energia DIFFER determinou pela primeira vez o mecanismo pelo qual partículas nanométricas de paládio absorvem hidrogênio. Como as propriedades das nanopartículas mudam muito com seu tamanho, escolher os tipos certos de nanopartícula permite ajustar as propriedades dos materiais. A descoberta foi publicada em Materiais da Natureza e pode levar a um melhor armazenamento de hidrogênio e baterias de íon de lítio. p Contornar a média

p Saber qual nanopartícula escolher para uma aplicação acaba sendo um desafio. "Em experimentos convencionais, pesquisadores produzem e medem toda uma gama de nanopartículas com tamanhos variados ", explica a autora principal do artigo, Andrea Baldi (Stanford University e DIFFER). "Contudo, a diferença de comportamento entre uma partícula de 8 e 12 nm é enorme. Então, quando você calcula a média de um grupo inteiro deles, o resultado não informa qual comportamento pertence a qual partícula. "

p A equipe de pesquisa, liderado por Jennifer Dionne da Universidade de Stanford, decidiu esclarecer a relação entre os tamanhos das nanopartículas e suas propriedades. Com a ajuda de Ai Leen Koh nas instalações de Microscópio Eletrônico de Transmissão Ambiental da universidade, Dionne, Baldi e seu colega pesquisador Turan C. Narayan conseguiram selecionar nanopartículas individuais e medir quanto hidrogênio elas contêm quando expostas a pressões variáveis ​​de gás hidrogênio.

p Modelo de concha

p Os resultados da equipe se encaixam em um modelo no qual uma camada externa da partícula de paládio carrega primeiro com o hidrogênio. A absorção de hidrogênio faz com que o paládio inche em cerca de 10%, assim, a casca se expande e abre o núcleo da partícula para sugar o hidrogênio com mais facilidade. Quanto menor a partícula, quanto maior a influência relativa da casca externa em seu volume. "Além de nossas medições de absorção de hidrogênio, isso também se ajusta aos dados sobre eletrodos nanoestruturados para baterias de íon de lítio. em que partículas menores tendem a carregar em potenciais mais baixos. "

p Andrea Baldi:"A descoberta é que agora podemos medir e potencialmente prever como o tamanho de uma partícula individual, forma e estrutura cristalina determinam seu mecanismo de captação e liberação de hidrogênio. "

p Ampliando ainda mais

p "Em nossa pesquisa de acompanhamento, queremos dar o próximo passo e olhar como o hidrogênio é distribuído dentro de uma nanopartícula individual ", diz Baldi. "Isso deve realmente abrir uma janela para o processo de aceitação."