p Um novo método para aumentar a reatividade de nanofolhas ultrafinas, apenas alguns átomos de espessura, pode algum dia tornar as células de combustível para carros a hidrogênio mais baratas, encontra um novo estudo da Johns Hopkins. p Um relatório das descobertas, a ser publicado em 22 de fevereiro em Ciência , oferece promessa de mais rapidez, produção mais barata de energia elétrica usando células de combustível, mas também de produtos químicos e materiais a granel, como hidrogênio.

p "Todo material sofre deformação superficial devido à quebra da simetria do cristal do material no nível atômico. Descobrimos uma maneira de tornar esses cristais ultrafinos, diminuindo assim a distância entre os átomos e aumentando a reatividade do material, "diz Chao Wang, professor assistente de engenharia química e biomolecular na Universidade Johns Hopkins, e um dos autores correspondentes do estudo.

p A tensão é, resumidamente, a deformação de qualquer material. Por exemplo, quando um pedaço de papel é dobrado, é efetivamente interrompido no mínimo, nível atômico; as intrincadas redes que mantêm o papel coeso mudam para sempre.

p Neste estudo, Wang e colegas manipularam o efeito de tensão, ou distância entre átomos, fazendo com que o material mude dramaticamente. Ao tornar essas redes incrivelmente finas, cerca de um milhão de vezes mais fino do que um fio de cabelo humano, o material se torna muito mais fácil de manipular, assim como uma folha de papel é mais fácil de dobrar do que uma pilha mais grossa de papel.

p "Basicamente, estamos usando a força para ajustar as propriedades das finas folhas de metal que compõem os eletrocatalisadores, que fazem parte dos eletrodos das células de combustível, "diz Jeffrey Greeley, professor de engenharia química em Purdue e outro dos autores correspondentes do artigo. "O objetivo final é testar esse método em uma variedade de metais."

p “Ajustando a finura dos materiais, fomos capazes de criar mais tensão, que muda as propriedades do material, incluindo como as moléculas são mantidas juntas. Isso significa que você tem mais liberdade para acelerar a reação desejada na superfície do material, "explica Wang.

p Um exemplo de como a otimização de reações pode ser útil na aplicação é o aumento da atividade de catalisadores usados ​​em carros com células de combustível. Embora as células de combustível representem uma tecnologia promissora para veículos elétricos livres de emissões, o desafio está nas despesas associadas aos catalisadores de metais preciosos, como platina e paládio, limitando sua viabilidade à grande maioria dos consumidores. Um catalisador mais ativo para as células de combustível pode reduzir custos e abrir caminho para a adoção generalizada do verde, energia renovável.

p Wang e colegas estimam que seu novo método pode aumentar a atividade do catalisador em 10 a 20 vezes, usando 90 por cento menos de metais preciosos do que o que é necessário atualmente para alimentar uma célula de combustível.

p "Esperamos que nossas descobertas possam, algum dia, ajudar na produção de produtos mais baratos, células de combustível mais eficientes para tornar os carros ecológicos mais acessíveis para todos, "diz Wang.