p O cientista de materiais Irem Tanyeli, do instituto de pesquisa de energia DIFFER, descobriu como você pode cultivar nanoestruturas de uma maneira controlada em uma variedade de metais, bombardeando os metais com partículas de hélio. Essas nanoestruturas controladas fornecem a possibilidade de eletrodos avançados que produzem combustível sustentável usando energia solar. Tanyeli e seus colegas pesquisadores da DIFFER, O ITER e a Universidade de Basel publicaram seus resultados no Nature's Relatórios Científicos em 28 de abril de 2015. p Soprando bolhas em metal

p Em sua pesquisa, Tanyeli e seus colegas expuseram diferentes superfícies de metal a um feixe intenso de gás hélio carregado (plasma) no experimento de plasma Magnum-PSI da DIFFER. O hélio penetra facilmente na estrutura metálica, onde forma bolhas que empurram o metal circundante para fora. Desta forma, diferentes estruturas de dezenas a centenas de nanômetros de tamanho surgem por metal. Ao descrever as diferenças, Tanyeli pôde analisar quais processos subjacentes formaram as nanoestruturas, como a temperatura e a estrutura da rede metálica.

p Esse plasma de hélio pode causar a explosão de um metal em nanoestruturas já havia sido descoberto quando os pesquisadores testaram materiais de parede para reatores de energia de fusão. Eles então descobriram formas estranhas na superfície da parede de metal. Em um reator de fusão, essas nanoestruturas são indesejáveis ​​porque reduzem a descarga de calor, mas em outras aplicações as nanoestruturas são muito úteis, pensa o co-pesquisador e diretor do DIFFER, Richard van de Sanden.

p Visão fundamental

p "A pesquisa de Irem Tanyeli é importante devido ao insight fundamental", diz Van de Sanden. "Como essas nanoestruturas crescem em uma superfície, quais processos desempenham um papel nisso, quais são os gargalos, e como você pode gerenciar o processo? Se você entender isso, poderá produzir materiais avançados em grande escala que podem receber propriedades sob encomenda. ”Isso tem uma ampla gama de aplicações em tecnologias de energia sustentável.

p Convertendo luz solar em hidrogênio

p As nanoestruturas de Tanyeli são interessantes para aplicações de catalisadores, como o uso de energia solar para produzir hidrogênio a partir da água. Materiais amplamente disponíveis e baratos geralmente não podem competir com a eficiência de detentores de discos caros, mas raros, como a platina. Mas, com as nanoestruturas certas, os materiais mais baratos ainda podem se tornar competitivos.

p Isso abre possibilidades para o armazenamento em larga escala e conversão de energia sustentável na forma de compostos químicos:combustíveis solares. Esses combustíveis não têm CO líquido ₂ -emissão e, portanto, oferecer oportunidades para o setor de transporte. Os combustíveis solares são vistos como uma forma importante de armazenamento de energia sustentável, por exemplo, a energia solar que é gerada durante o verão rico em sol pode ser armazenada para uso durante o inverno escuro