p Para tornar as células de combustível modernas menos caras e mais potentes, uma equipe liderada por engenheiros químicos da Johns Hopkins se inspirou na antiga tradição egípcia de douramento. p Artistas egípcios da época do rei Tutancâmon muitas vezes cobriam metais mais baratos (cobre, por exemplo) com uma fina camada de um metal precioso reluzente, como ouro, para criar máscaras e joias extravagantes. Em uma reviravolta moderna, os pesquisadores liderados pela Johns Hopkins aplicaram uma camada minúscula de platina cara de apenas um nanômetro de espessura - 100, 000 vezes mais fino que um fio de cabelo humano - para um núcleo de cobalto muito mais barato. Esse casamento microscópico pode se tornar um catalisador crucial em novas células de combustível que geram corrente elétrica para movimentar carros e outras máquinas.

p O novo design da célula de combustível economizaria dinheiro porque exigiria muito menos platina, um metal muito raro e caro que é comumente usado como um catalisador nos carros elétricos de célula de combustível dos dias de hoje. Os pesquisadores, que publicou seu trabalho no início deste ano em Nano Letras , dizem que ao tornar os carros elétricos mais acessíveis, essa inovação poderia reduzir a emissão de dióxido de carbono e outros poluentes de veículos movidos a gasolina ou diesel.

p "Esta técnica pode acelerar nosso lançamento fora da era dos combustíveis fósseis, "disse Chao Wang, um professor assistente da Johns Hopkins no Departamento de Engenharia Química e Biomolecular e autor sênior do estudo. "Isso não apenas reduzirá o custo das células de combustível. Também melhorará a eficiência energética e o desempenho energético de veículos elétricos limpos movidos a hidrogênio."

p Em seu artigo de jornal, os autores tiraram o chapéu para os artesãos egípcios antigos que usaram uma técnica de revestimento semelhante para dar às máscaras de cobre e outras obras de arte metálicas um revestimento final brilhante de prata ou ouro. "A ideia, "Wang disse, "é colocar um pouco do tesouro precioso em cima do material barato."

p Ele apontou que a platina, freqüentemente usado em joias, também é um material crítico na indústria moderna. Catalisa reações essenciais em atividades, incluindo processamento de petróleo, síntese petroquímica, e controle de emissão em veículos de combustão, e é usado em células de combustível. Mas, ele disse, O alto custo e a disponibilidade limitada da platina tornaram seu uso em tecnologias de energia limpa muito impraticável - até agora.

p "Há muito mais cobalto lá fora do que platina, "disse o autor principal e colega de pós-doutorado da Johns Hopkins, Lei Wang, que não é parente de Chao Wang. "Conseguimos ampliar significativamente os benefícios da platina revestindo-a sobre o cobalto, e até conseguimos aumentar a atividade da platina ao mesmo tempo. "

p As tentativas anteriores de chapear metais preciosos em materiais não preciosos foram em grande parte frustradas por reações de substituição galvânica - oxidação do metal não precioso. Neste estudo, a equipe suprimiu com sucesso tais reações, introduzindo monóxido de carbono, uma molécula de gás que se liga fortemente ao cobalto, protegendo-o da oxidação.

p Não apenas as nanopartículas de cobalto-platina reduziram o uso de platina; eles tiveram um desempenho quase 10 vezes melhor do que a platina sozinha. Os pesquisadores disseram que essa atividade catalítica aumentada resultou tanto da exposição maximizada dos átomos de platina na superfície quanto das interações entre os dois metais.

p "O contato íntimo entre o cobalto e a platina dá origem à deformação compressiva, "Lei Wang disse." Isso encurta a distância entre os átomos de platina e torna as reações químicas mais viáveis ​​na superfície. "

p Como a platina e outros metais raros desempenham papéis importantes em muitas aplicações industriais, as implicações deste trabalho vão além das células de combustível. Atualmente, a equipe está trabalhando na adaptação de sua técnica a outros metais preciosos e substratos não preciosos. Novos desenvolvimentos terão como alvo outras aplicações de tais materiais em conversões químicas de hidrocarbonetos.

p "Muitas reações que dependem de catalisadores de metais preciosos poderiam se tornar mais baratas e mais eficazes com o aproveitamento de nossa tecnologia, "Chao Wang disse." Em um momento em que estamos nos tornando dolorosamente conscientes dos limites de nossas fontes não renováveis ​​de energia e materiais, esta técnica aponta-nos para uma nova direção muito bem-vinda. "