Energia - Nanoflores capturam e armazenam energia

As nanoflores de sulfeto de germânio oferecem uma grande área superficial, podendo servir para geração ou armazenamento de energia.[Imagem: Linyou Cao/NCSU]

Flores de energia
Embora sejam as folhas as grandes responsáveis pela fotossíntese natural das plantas, a fotossíntese artificial está tentando a sorte com flores.
Pesquisadores da Universidade do Estado da Carolina do Norte criaram nanoflores que, segundo eles, representam a próxima geração de dispositivos de armazenamento de energia e células solares.
A grande vantagem da estrutura é que as "pétalas" da flor são muito finas. Com seu formato complexo, isso se traduz em uma enorme área superficial.
"Isso pode aumentar significativamente a capacidade das baterias de lítio, por exemplo, já que uma estrutura mais fina com maior área superficial poderá conter mais íons de lítio. Da mesma forma, esta estrutura em flor de GeS pode aumentar a capacidade dos supercapacitores, que também são utilizados para armazenamento de energia," disse o Dr. Linyou Cao, coordenador do trabalho.
Nanoflores
As nanoflores foram sintetizadas com um material semicondutor chamado sulfeto de germânio (GeS), capaz de servir a diversas funções no campo das energias alternativas.
Para criar as estruturas em formato de flor, os pesquisadores primeiro aqueceram o GES em um forno até que o material se vaporizasse.
O vapor é então soprado para uma área mais fria do forno, onde o GeS sedimenta em camadas, de 20 a 30 nanômetros de espessura, e com até 100 micrômetros de comprimento.
Conforme as camadas vão sendo adicionadas, as folhas se ramificam umas a partir das outras, criando um padrão similar a um cravo.
Complexidades práticas
O pesquisador acrescenta que o material pode ser usado em células solares, embora o estudo agora divulgado ainda não demonstre como isso possa ser feito em uma estrutura tão complicada, e frágil demais para ficar exposta - a conexão dos eletrodos seria de longe o maior desafio.
Mas a estrutura complexa é promissora como componente de estruturas maiores, incorporada em materiais usados, como o pesquisador cita, em baterias e supercapacitores.

Energia - LED completa 50 anos

O primeiro LED custou U$260,00 só em materiais.[Imagem: GE]

O primeiro LED
Em Outubro de 1962, o então jovem doutor Nick Holonyak apresentava ao mundo o primeiro LED (Light-Emitting Diode), um diodo emissor de luz.
Já se sabia que os diodos podiam emitir radiação na faixa do infravermelho, mas ninguém havia ainda conseguido fazê-los brilhar na faixa visível pelo olho humano.
Na época, a pesquisa com semicondutores ainda era emergente e quase uma curiosidade científica, em um mundo dominado pelas válvulas termoiônicas.
O primeiro transístor era um adolescente, e não tinha ainda completado 15 anos de idade.
O primeiro circuito integrado vinha na turma seguinte, com apenas 14 anos.
Mas os trabalhos com os masers, que levariam à descoberta do laser, fervilhavam, com vários grupos tentando criar dispositivos de estado sólido para a emissão de diversos comprimentos de onda. Devido à sua ligação com a GE, Holonyak queria fabricar um componente semicondutor que emitisse luz visível - em outras palaavras, uma lâmpada.

O LED foi apenas a primeira criação do Dr. Nick Holonyak, que tem uma série de contribuições na área. [Imagem: GE/Univ.Illinois]

"O Mágico"
Enquanto seu colega Robert Hall tentava construir um laser semicondutor no infravermelho usando GaAs (arseneto de gálio), Holonyak voltou-se para o espectro visível usando GaAsP (fosforeto arsenieto de gálio).
Em 9 de outubro de 1962, com toda a equipe assistindo, Holonyak tornou-se a primeira pessoa a operar um laser de liga semicondutora na faixa visível - o componente que iluminou o primeiro LED visível.
A equipe passou a chamar o primeiro LED visível de "o mágico", porque, ao contrário dos outros componentes, não era preciso olhar para os aparelhos para ver se ele estava funcionando.
Cinquenta anos depois, os LEDs estão em todos os aparelhos eletrônicos, TVs, monitores de computador, lanternas, semáforos, faróis de carros e uma infinidade de outras aplicações.

Inúmeros pesquisadores ao redor do mundo tentam resolver as deficiências da luz emitida pelos LEDs, que não é tão agradável aos olhos humanos, apesar de suas inúmeras vantagens. [Imagem: GE]

Lâmpada definitiva
O que ainda se espera é que os LEDs realizem a promessa de substituir de vez as lâmpadas incandescentes, que consomem energia demais, e as fluorescentes, que usam o perigoso mercúrio.
Apesar disso, o Dr. Holonyak chama seu pequeno "mágico" de "a lâmpada definitiva": "Porque a própria corrente elétrica é a luz," justifica ele.
Isso significa que um LED opera de forma energeticamente muito eficiente, com pouca perda de energia e uma dissipação de calor desprezível.
O grande entrave à sua utilização na iluminação residencial é que seu espectro de emissão não é contínuo, o que torna sua luz menos agradável aos olhos humanos.
Aos 83 anos, o cientista continua trabalhando na Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, sempre em parceria com a empresa GE.
O Dr. Holonyak é responsável também por vários avanços mais recentes na área: