Hay diseños que incrementan el desempeño de nanopartículas para convertir luz en calor, útil para la utilización de energía solar en diversas aplicaciones.
Un estudio internacional, liderado por especialistas del CONICET e investigadores argentinos radicados en Alemania, aportó información y herramientas que allanan el camino para el desarrollo de materiales nanotecnológicos capaces de convertir eficientemente luz en calor, un paso importante para la utilización de energía solar en diversas aplicaciones. El trabajo se describe en la revista Nature Communications y es el resultado de una colaboración entre laboratorios del Centro de Investigaciones en Bionanociencias (CIBION, CONICET), de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) y de la Universidad de Múnich en Alemania.
“La mayoría de las disciplinas científicas que se ocupan de la nanoescala presentan algún fenómeno inducido o regulado por temperatura. El control y la medición de la temperatura resulta fundamental para un amplio rango de áreas de conocimiento, que incluyen, pero no se limitan, a la microelectrónica, nano-medicina, generación de energías renovables, biología celular, fotocatálisis y microfluídica, entre otras.”, indica Julián Gargiulo, primer autor del trabajo e investigador del CONICET en el Instituto de Nanosistemas (INS, UNSAM). Y agrega: “Hace tiempo que entre los equipos de Munich y Buenos Aires venimos estudiando a las nanopartículas de oro para calentar de forma controlada regiones del espacio muy pequeñas, ya que son muy eficientes para convertir luz en calor”.
El desarrollo de nanomateriales para hacer fotosíntesis artificial es una de las áreas en las que el estudio de la temperatura es de especial importancia. Este fue el tema que abordó Matías Herrán en su tesis de doctorado en el grupo de Nanomateriales para Energía que lidera Emiliano Cortes en la Universidad de Múnich. Ambos investigadores participaron del estudio y son egresados de la Universidad de La Plata (UNLP).
“El objetivo de mi tesis fue desarrollar materiales nanoestructurados y utilizarlos para hacer fotosíntesis artificial, es decir imitar lo que hacen las plantas, que es aprovechar la energía solar para producir otros tipos de energía. En este proceso es importante captar la luz solar y encontrar materiales que permitan su uso para asistir reacciones químicas y aportar soluciones a problemas energéticos, área en el que se especializa el grupo de Emiliano en Alemania. Nuestro estudio sobre la conversión de luz en calor nos permitió lograr una mayor comprensión de cómo estos materiales manipulan dicha energía”, señala Herrán.
En el grupo de Nanomateriales para Energía de la Universidad de Múnich se desarrollaron nanoestructuras formados por dos metales: el oro y el paladio. Lo que hicieron fue combinarlos con diversas geometrías. Por ejemplo, recubrir una esfera de oro con una cáscara homogénea de paladio, o recubrirla con pequeños satélites de paladio. “El objetivo era entender el efecto de la geometría en la generación de calor”, explica Herrán.
Fuente: CONICET/DICYT