terça-feira, 10 de agosto de 2010

Ouriços-do-mar nanotecnológicos captam energia solar


Não é o supra-sumo da engenharia genética e nem o advento das sonhadas técnicas de criação de estruturas de baixo para cima, molécula por molécula.
Mas o "nano-ouriço-do-mar", criado por cientistas suíços, chamou a atenção da comunidade científica graças à facilidade de sua fabricação e à sua versatilidade, com aplicações principalmente no campo das células solares.
As pequenas nanopartículas, que lembram ouriços-do-mar em nanoescala, são na verdade totalmente inertes, feitas com polímeros e óxido de zinco.
Usos dos nanofios
Jamil Elias e Laetitia Philippe, dos laboratórios EMPA, usaram esferas de poliestireno - um polímero muito barato, usado em embalagens - para servirem como suporte para nanofios de óxido de zinco.
O óxido de zinco é um material semicondutor, largamente pesquisado para aplicações de fronteira, como células solares transparentes e nanogeradores biomecânicos, capazes de transformar o movimento do corpo em eletricidade para alimentar equipamentos portáteis, além de lasers de nanofios e LEDs de baixo custo.
Como em quase todas as aplicações com nanofios, a fabricação e a deposição dessas estruturas minúsculas é sempre o maior empecilho à sua viabilização prática.
É por isto que a técnica agora desenvolvida está chamando tanto a atenção: além de produzir estruturas homogêneas e manter os nanofios estendidos, ampliando sua interação com o meio e com a luz, os pesquisadores fizeram isso usando materiais comuns e processos simples.
Ouriços-do-mar nanotecnológicos
O princípio de fabricação dos ouriços-do-mar nanotecnológicos começa com as nanoesferas de poliestireno, que são colocadas sobre uma superfície eletricamente condutora, o que as faz alinharem-se em padrões regulares.
A seguir, uma técnica eletroquímica altera a condutividade e as propriedades das nanoesferas alinhadas, permitindo que o óxido de zinco seja depositado homogeneamente sobre suas superfícies. Depois é só deixar os cristais crescerem, criando os nanofios.
Ao final, o poliestireno é removido quimicamente, deixando prontas as minúsculas esferas ocas cheias de "espinhos", lembrando muito ouriços-do-mar ultra miniaturizados.
A grande área superficial dos nanoouriços torna-os candidatos naturais para uso em aplicações fotovoltaicas, capturando mais fótons e convertendo a luz do Sol em eletricidade de forma mais eficiente.
Mas os nanogeradores também poderão ganhar. Como são piezoelétricos, os nanofios de óxido de zinco geram energia ao serem dobrados. Incorporados em um tecido, por exemplo, uma quantidade muito maior de nanofios será dobrada com os movimentos da roupa, gerando mais energia.
Bibliografia:Hollow Urchin-like ZnO thin Films by Electrochemical DepositionJamil Elias, Claude Lévy-Clément, Mikhael Bechelany, Johann Michler, Guillaume-Yangshu Wang, Zhao Wang, Laetitia PhilippeAdvanced MaterialsVol.: 22, Issue 14, Pages: 1607-1612DOI: 10.1002/adma.200903098

quinta-feira, 5 de agosto de 2010

Nanopartículas : quanto mais conhecimento sobre elas, melhor !


Mais de 100.000 pessoas através do mundo trabalham hoje em contato direto ou indireto com nanopartículas. Entretanto, as consequências das nanopartículas sobre a saúde continuam pouco conhecidas. Um dos eixos de progressão seria o melhoramento da detecção destas partículas nanométricas. Pesquisadores do Instituto de Técnicas para Semicondutores (IHT), de Brunswick (Baixa Saxônia, Alemanha) se debruçam atualmente sobre esse ponto. Eles desenvolvem sensores que detectam as nanopartículas que estão presentes no ar e que são susceptíveis de entrar em contato com as pessoas.
Em colaboração com o Instituto Fraunhofer Wilhelm-Klauditz, os pesquisadores querem tornar os locais de trabalho mais seguros. O projeto é subvencionado pelo Ministério Federal de Ensino e Pesquisa (BMBF), no programa-quadro NanoCare [1], e conta com financiamento de meio milhão de euros.


As nanopartículas são constituídas de apenas alguns átomos, sendo 500 vezes menores que o diâmetro de um fio de cabelo. São encontradas quase que em todas as áreas da produção industrial; por exemplo, enquanto catalisador, nos processos de fabricação, ou ainda como filmes finos para melhorar as propriedades térmicas, de resistividade ou ainda de condutividade de materiais.


Erwin Peiner, do Instituto IHT, diz: "não sabemos até o momento senão poucas coisas sobre as nanopartículas, porque elas são difíceis de medir. Os detectores de partículas específicos são caros, ocupam muito espaço e são de difícil controle. Podemos apenas medir a exposição de uma única pessoa em seu local de trabalho. Para estimar os riscos de utilização de nanopartículas na produção, temos necessidade de detectores móveis, ou seja, de porte pequeno, leves e rápidos". O diretor do instituto, Andreas Waag, acrescenta: "queremos ajudar as empresas, estabelecendo planos de segurança para os nanoprodutos. A instalação de novas tecnologias de semicondutores permitirá colocar no mercado um detector competitivo, a um preço atrativo."
Press Release IDW (Tradução - MIA).


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