p Os físicos da Universidade de Umeå têm, junto com pesquisadores da UC Berkeley, EUA, desenvolveu um método para sintetizar um tipo único e novo de material que se assemelha a uma nanofita de grafeno, mas em forma molecular. Este material pode ser importante para o desenvolvimento de células solares orgânicas. Os resultados foram publicados na revista científica ACS Nano . p As nanofitas são compostas por moléculas com a fórmula química [6, Éster metílico do ácido 6] -fenil-C61-butírico. Resumindo, é denotado PCBM, e, na prática, é uma molécula de fulereno (uma molécula de carbono em forma de bola de futebol) com um braço lateral conectado para aumentar sua solubilidade. As moléculas de PCBM são comumente usadas em células solares orgânicas, uma vez que têm uma capacidade muito boa de transportar elétrons livres que são "gerados" pela luz solar.

p Os pesquisadores da Universidade de Umeå e da UC Berkeley desenvolveram agora um método para organizar essas moléculas em finas, nanofitas cristalinas com apenas quatro nanômetros de largura. As nanofitas são cultivadas em um processo de solução com bastante alta eficiência e todas as nanofitas têm uma morfologia única com bordas em zigue-zague.

p "É um material muito intrigante e o método é bastante simples. O material se assemelha às nanofitas de grafeno mais conhecidas, mas em nosso material cada átomo de carbono é "substituído" por uma molécula, "diz Thomas Wågberg, professor associado do Departamento de Física, quem conduziu o estudo.

p As descobertas são interessantes por várias razões; é a primeira vez que estruturas com dimensões tão pequenas são produzidas com esse tipo de molécula, e as dimensões das nanofitas sugerem que elas deveriam ser ideais como "rodovias eletrônicas" em células solares orgânicas. Uma célula solar orgânica geralmente consiste em dois tipos de material, um que conduz os elétrons e outro que conduz os "buracos" que são deixados para trás quando o elétron recebe um impulso de energia da luz solar que entra (você pode ver o transporte de "buraco" como um espaço vazio no tráfego movendo-se para trás em um tráfego fila avançando).

p Um condutor de elétrons em células solares orgânicas deve idealmente formar longos caminhos para o eletrodo, mas ao mesmo tempo ser mais fino do que 10-15 nanômetros (aproximadamente 10, 000 vezes mais fino do que um cabelo normal). As nanofitas de PCBM recentemente desenvolvidas atendem a todos esses requisitos.

p "Junto com o grupo do professor Ludvig Edman no Departamento de Física da Universidade de Umeå, agora estamos investigando mais este material como um componente potencial em células solares orgânicas na esperança de tornar esses dispositivos mais eficientes, "diz Thomas Wågberg.

p Nosso estudo é claro também interessante por razões fundamentais, uma vez que abre possibilidades para investigar propriedades físicas importantes de materiais moleculares com dimensões em nanoescala.

p Sobre nanofitas:

p As nanoestruturas de carbono existem em muitas formas diferentes. O grafeno é uma única camada de átomos de carbono, que pode ser "rasgado" em nanofitas sob certas circunstâncias. Devido à diminuição das dimensões ao longo de uma direção, as nanofitas de grafeno exibem muitas propriedades exclusivas. Os fulerenos, por outro lado, são moléculas em forma de bola de futebol também construídas a partir de átomos de carbono, enquanto o PCBM são moléculas semelhantes ao fulereno com várias propriedades interessantes e um braço lateral conectado para aumentar sua solubilidade. No estudo atual, os pesquisadores foram capazes de construir nanofitas compreendendo moléculas de PCBM em vez de átomos de carbono, de modo que a estrutura se assemelha fortemente a uma nanofita de grafeno na forma molecular.