Los cristales "parpadeantes" pueden convertir el CO2 en combustible
Las inusuales nanopartículas podrían ser útiles para la limpieza del medio ambiente, sensores, dispositivos electrónicos y células solares
Imaginen diminutos cristales que "parpadean" como luciérnagas y pueden convertir el dióxido de carbono, una causa clave del cambio climático, en combustibles.
Las flechas apuntan a que los nanocristales de dióxido de titanio se encienden y parpadean (izquierda) y luego se desvanecen (derecha).
Tewodros Asefa and Eliska Mikmekova
Un equipo dirigido por Rutgers ha creado cristales ultra pequeños de dióxido de titanio que muestran un inusual comportamiento "parpadeante" y que pueden ayudar a producir metano y otros combustibles, según un estudio de la revista Angewandte Chemie. Los cristales, también conocidos como nanopartículas, permanecen cargados durante mucho tiempo y podrían beneficiar los esfuerzos para desarrollar computadoras cuánticas.
"Nuestros hallazgos son bastante importantes e intrigantes de varias maneras, y se necesita más investigación para entender cómo funcionan estos cristales exóticos y para realizar su potencial", dijo el autor principal Tewodros (Teddy) Asefa, profesor del Departamento de Química y Biología Química de la Escuela de Artes y Ciencias de la Universidad de Rutgers-New Brunswick. También es profesor en el Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica de la Escuela de Ingeniería.
Más de 10 millones de toneladas métricas de dióxido de titanio se producen anualmente, lo que lo convierte en uno de los materiales más utilizados, señala el estudio. Se utiliza en filtros solares, pinturas, cosméticos y barnices, por ejemplo. También se utiliza en las industrias del papel y la pulpa, el plástico, la fibra, el caucho, la comida, el vidrio y la cerámica.
El equipo de científicos e ingenieros descubrió una nueva forma de hacer cristales extremadamente pequeños de dióxido de titanio. Aunque todavía no está claro por qué los cristales diseñados parpadean y la investigación está en curso, se cree que el "parpadeo" surge de electrones individuales atrapados en nanopartículas de dióxido de titanio. A temperatura ambiente, los electrones -sorprendentemente- permanecen atrapados en las nanopartículas durante decenas de segundos antes de escapar y luego quedan atrapados una y otra vez en un ciclo continuo.
Los cristales, que parpadean cuando se exponen a un haz de electrones, podrían ser útiles para limpiezas ambientales, sensores, dispositivos electrónicos y células solares, y el equipo de investigación explorará más a fondo sus capacidades.
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