A perovskita – um mineral composto por compostos de cálcio – está em seu caminho para substituir o silício como material de escolha para células solares. Não só é mais barato e mais abundante que o silício, como também é moderno técnicas de processamento permitem rivalizar com o silício em eficiência.
Se isso não for motivo suficiente para usar perovskita, os engenheiros da Universidade de Rochester encontraram uma maneira de mais do que triplicar eficiência: adicionando uma camada de prata por baixo.
Como todos os materiais de células solares, a luz excita os elétrons causando eles pulem de seus átomos para fios (provavelmente feitos de prata) que carregam a eletricidade. No entanto, às vezes o os elétrons voltam para os buracos que acabaram de deixar e isso reduz sua eficiência. Colocando a perovskita sobre uma camada de prata, ou
camadas alternadas de prata e óxido de alumínio, a probabilidade de os elétrons jogados fora irão preencher os buracos é reduzida. Na verdade, os engenheiros demonstraram que essas camadas de prata aumentavam a luz conversão em 3,5 vezes.
“Um pedaço de metal pode fazer tanto trabalho quanto um complexo químico engenharia em um laboratório úmido”, disse Chunlei Guo, principal autor do estudo. “À medida que surgem novas perovskitas, podemos usar nosso método baseado na física para melhorar ainda mais seu desempenho.”
A prata ajuda a produzir elétrons únicos que pode reduzir os gases de efeito estufa, e quebrar poluentes
A maioria das pessoas nunca ouviu falar de um ‘elétron solvatado’, que é um elétron livre flutuando em uma solução – geralmente água ou amônia – que pode quebrar o dióxido de carbono ou poluentes químicos de forma segura e sustentável. Eles também podem ajudar a transformar o dióxido de carbono em combustíveis não fósseis e reduzir os gases de efeito estufa durante o processo de fabricação de fertilizantes.
Mas há um porém. Os elétrons solvatados são difíceis e caros de produzir, mas os químicos da Rice University, Stanford University e Universidade do Texas em Austin mostrou que revestir um eletrodo de metal com nanopartículas de prata pode aumentar o número de elétrons solvatados em 10 vezes.
“Produzir elétrons solvatados em grandes quantidades é muito desafiador”, disse o co-autor Sean Roberts, da UT Austin, em uma declaração. “Nossos resultados mostram quantitativamente como a nanoestruturação de superfícies de eletrodos pode realmente aumentar a taxa com a qual eles geram elétrons solvatados. Isso poderia potencialmente abrir novas maneiras de conduzir reações químicas”.
A equipe primeiro mostrou que eles poderiam fazer elétrons solvatados ao iluminar eletrodos de prata colocados na água. Então, eles aprenderam que poderiam aumentar em dez vezes o rendimento dos elétrons solvatados quando revestiam os eletrodos com nanopartículas de prata.
“Resta um desafio importante”, disse o co-autor Christy Landes, da Rice. “As nanopartículas de prata em nossos experimentos foram dispostas aleatoriamente, imitando as pequenas imperfeições que se podem encontrar na superfície de um material defeituoso. O próximo passo é a otimização.”
A pesquisa foi apoiada por uma verba da Fundação Nacional de Ciências dos EUA.
Plataformas impressas em 3D e nanopartículas de prata fornecem ao osso controle de infecção pós cirúrgica
As cirurgias ósseas não são apenas complexas, mas trazem um alto risco de infecção, porque envolvem o uso de “andaimes”, ou plataformas, estruturas feitas pelo homem que mantêm as peças ósseas no lugar enquanto curam e se regeneram.
Apesar de um alto nível de controle de infecção durante as operações, as bactérias podem aderir aos andaimes, retardando assim a recuperação e necessitando de um longo curso de antibióticos. Agora, cientistas da Universidade Complutense de Madri sugeriram que compósitos de impressão 3D de material nanoporoso – contendo poros entre 2 e 50 nanômetros e espalhados com nanopartículas de prata que preenchem os buracos – podem ajudar a mitigar a infecção.
O estudo não testou a eficácia do andaime impregnado de prata em indivíduos vivos, mas experimentos de laboratório mostraram sua eficácia: “Ensaios antimicrobianos indicaram que a inibição do crescimento bacteriano e a destruição do biofilme [uma comunidade de células em um material] foram diretamente proporcionais ao aumento da presença de nanopartículas de prata nas matrizes.” Eles concluíram: “Impressão 3D de andaimes com estrutura hierárquica de poros e alta capacidade antimicrobiana têm aplicações potenciais na regeneração do tecido ósseo.”
(fonte)
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