Descubren un nuevo supermaterial para la generación de energía solar
l nuevo material se extrajo de la hematita, un mineral que constituye la principal fuente de hierro, que es el más común, el más barato y el más importante de los metales.
El descubrimiento del grafeno en 2004 marcó un hito en la búsqueda de nuevos materiales en la era de la nanotecnología y nanoingeniería. Desde entonces se desató una carrera mundial por sintetizar nuevos materiales de ese tipo. Ahora un grupo internacional acaba de reportar un nuevo material que podría tener un gran impacto en la generación de energía fotovoltaica.
Los investigadores, de acuerdo a un comunicado de la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de Sao Paulo, lograron extraer de un mineral de hierro común, bautizado hemateno, que tiene tres átomos de espesor y propiedades fotocatalíticas poco comunes.
Este nuevo material aparece descrito en un artículo publicado en la revista Nature Nanotechnology. “El material que sintetizamos puede actuar como fotocatalizador -para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno- y permitir la generación de energía eléctrica a partir de hidrógeno, por ejemplo, además poseer otras diversas aplicaciones”, declaró Douglas Soares Galvão, investigador del Centro de Ingeniería y Ciencias Computacionales y uno de los autores del estudio.
El nuevo material se extrajo de la hematita, un mineral que constituye la principal fuente de hierro, que es el más común, el más barato y el más importante de los metales, y que se utiliza en la elaboración de diversos productos, fundamentalmente al transformárselo en acero.
Los científicos, informó la agencia brasilera, analizaron las propiedades fotocatalíticas -para acelerar una fotorreacción a través de la acción de un catalizador- del hemateno. Los resultados de esos estudios demostraron que la fotocatálisis del hemateno es más eficiente que la de la hematita, que ya era conocida por sus propiedades fotocatalíticas, pero no lo suficientemente buenas como para ser de utilidad.
Para que un material se constituya como un eficiente fotocatalizador, debe absorber la parte visible de la luz solar, por ejemplo, y generar cargas eléctricas y transportarlas hasta su superficie, de manera tal de plasmar la reacción deseada.
La hematita, por ejemplo, absorbe la luz del sol de la región ultravioleta a la franja amarilla anaranjada, pero las cargas producidas tienen una vida muy corta. Como resultado de ello, se extinguen antes de llegar a la superficie.
En tanto, la fotocatálisis del hemateno es más eficiente, toda vez que los fotones generan cargas negativas y positivas dentro de pocos átomos de la superficie. Y al juntar el nuevo material con matrices de nanotubos de dióxido de titanio -que suministran un camino fácil para que los electrones dejen el hemateno-, descubrieron que podrían permitir que se absorbiera más luz visible.
“El hemateno puede ser un eficiente fotocatalizador, especialmente para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, pero también puede servir como un material magnético ultradelgado destinado a dispositivos basados en espintrónica [o magnetoelectrónica]”, dijo Soares Galvão a través del comunicado.
Fuente: elespectador.com
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