p Na questão de encaracolado versus reto, novas evidências sugerem vitórias nas curvas - pelo menos no mundo dos nanofios. Pesquisadores da Bilkent University, Ancara, Turquia, mostraram que torcer nanofios retos em molas pode aumentar a quantidade de luz que os fios absorvem em até 23 por cento. Absorver mais luz é importante porque uma aplicação dos nanofios é transformar luz em eletricidade, por exemplo, para alimentar dispositivos minúsculos. p Os resultados desta pesquisa são publicados na revista. Óptica Aplicada , da The Optical Society (OSA).

p Os nanofios são uma tecnologia relativamente nova e todo o seu potencial ainda está sendo explorado. Quando os minúsculos fios são feitos de um semicondutor como o silício, luz atingindo o fio irá desalojar elétrons da rede cristalina, deixando "buracos" carregados positivamente para trás. Tanto os elétrons quanto os buracos se movem através do material para gerar eletricidade. Quanto mais luz o fio absorve; quanto mais eletricidade ele gera. Um dispositivo que converte luz em eletricidade pode funcionar como uma célula solar ou um fotossensor.

p Em 2007, Pesquisadores dos EUA introduziram um único fotossensor de nanofio que produzia eletricidade suficiente da luz solar (até 200 picowatts) para alimentar circuitos eletrônicos em nanoescala. Mais recentemente, uma equipe de pesquisadores europeus construiu uma célula solar de nanofio com quase 14% de eficiência a partir de compostos de índio e fósforo. A eficiência não é suficiente para bater as melhores células solares de silício cristalino do mercado, mas porque os nanofios podem cobrir mais área com menos material, as células solares de nanofios poderiam ser mais baratas.

p “Há um enorme potencial na área de fotossensores em nanoescala, "disse Mehmet Bayindir, Diretor, Centro Nacional de Pesquisa em Nanotecnologia, Bilkent University, Ancara, Turquia. "Saídas mais eficientes podem induzir o surgimento de uma nova geração de tecnologia de fotossensores e eventual comercialização desses produtos."

p Bayindir e seu colega Tural Khudiyev, agora um associado de pós-doutorado no The Massachusetts Institute of Technology, descobriram que ajustar a geometria do nanofio típico pode ser uma maneira de realizar o aumento de eficiência desejado. Os nanofios são geralmente longos, fino e reto. Suas dimensões minúsculas significam que eles interagem com a luz de maneira diferente dos materiais comuns. Certos comprimentos de onda de luz corresponderão da maneira certa com as dimensões do nanofio, fazendo com que a luz "ressoe" ou salte dentro do fio.

p As chamadas ressonâncias de Mie são especialmente vantajosas para a nanoescala, Khudiyev disse. As ressonâncias têm o nome do físico alemão do início do século 20, Gustav Mie, que desenvolveu equações para descrever por que minúsculas partículas de metal fazem os vitrais brilharem tanto.

p Mie ressonâncias ocorrerão com nanofios diretos, mas, torcendo o nanofio em uma forma helicoidal, Bayindir e Khudiyev descobriram que poderiam tirar vantagem dupla dos fenômenos.

p "Quando o período da nanossola coincide com os pontos de ressonância de Mie, uma condição de 'dupla ressonância' ocorre, o que aumenta a eficiência da coleta de luz, "Khudiyev disse.

p Adicionalmente, torcer o fio para cima encurtou seu comprimento, economizando até 50 por cento da área original.

p A eficiência aprimorada de captação de luz das nano molas abre novas oportunidades para construir dispositivos em nanoescala que se auto-alimentam - por exemplo, sensores para detectar toxinas ambientais ou monitorar a integridade estrutural de uma ponte.

p "Nossa forma de nanospring induz mais saída de energia na ampla faixa de espectro e em algum ponto único desejado (que pode ser facilmente projetado), e estes tornam possível a alimentação de nanosistemas mais avançados com um único sistema fotovoltaico baseado em nanospring, "Khudiyev disse.

p As melhorias de eficiência relatadas pelos pesquisadores foram calculadas usando uma ferramenta computacional avançada. "A observação experimental de um projeto de fotossensor baseado em nanospring e sua integração em um sistema de fibra embutido em grande escala seria interessante como as próximas etapas, "Bayindir disse.

p O grupo já desenvolveu uma maneira fácil de produzir nano molas, primeiro fazendo longas matrizes de nanofios, em seguida, aquecê-los a uma temperatura na qual os arranjos podem ser torcidos na forma de nano-mola. A técnica pode ser variada para controlar o diâmetro da mola e a tensão do cacho.