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Viernes, 02 de noviembre de 2007
Cient?ficos del Laboratorio Nacional de Brookhaven han desarrollado nuevas maneras de fabricar o modificar nanovarillas y nanotubos, de ?xido de titanio, un material utilizado en una amplia variedad de aplicaciones industriales y m?dicas. Los m?todos, as? como nuevos materiales basados en el ?xido de titanio, pueden conducir a catalizadores mejorados para la producci?n de hidr?geno, c?lulas solares m?s eficientes, y filtros solares con mayor capacidad de protecci?n.

En la primera parte de su estudio, los cient?ficos reforzaron la capacidad del ?xido de titanio para absorber la luz.

"La capacidad del di?xido del titanio para absorber la luz es una de las principales razones por las que es tan ?til en aplicaciones industriales y m?dicas", explica Wei-Qiang Han, cient?fico del Centro para los Nanomateriales Funcionales (CFN, por sus siglas en ingl?s) de Brookhaven y autor principal en las dos partes del estudio. Se utiliza como fotocatalizador para convertir la luz solar en electricidad en c?lulas solares, y tambi?n tiene aplicaciones en la producci?n de hidr?geno, en sensores de gas, en bater?as y en el empleo de la luz solar para degradar algunos contaminantes medioambientales. Tambi?n es un ingrediente com?n en los filtros solares.

Muchos cient?ficos han explorado formas de mejorar la capacidad del ?xido de titanio para absorber luz, por ejemplo, "dopando" el material con metales agregados. Han y sus colaboradores adoptaron un nuevo enfoque. Ellos reforzaron esa capacidad del material simplemente introduciendo nanocavidades dentro de las varillas s?lidas de ?xido de titanio de 100 nan?metros de di?metro.

Las nanovarillas resultantes de ?xido de titanio, llenas de nanocavidades, eran un 25 por ciento m?s eficientes para absorber ciertas longitudes de onda de radiaci?n solar, en las franjas ultravioleta A (UVA) y ultravioleta B (UVB), que las de ?xido de titanio sin nanocavidades.

Las nanovarillas llenas de cavidades tambi?n podr?an mejorar la eficiencia de las c?lulas solares fotovoltaicas y utilizarse como catalizadores para descomponer el agua y tambi?n en las reacciones para producir gas hidr?geno puro a partir de mon?xido de carbono y agua.

Han y sus colaboradores han desarrollado asimismo un nuevo m?todo de s?ntesis para fabricar nanotubos de titanato dopados con hierro, tubos huecos de aproximadamente 10 nan?metros de di?metro y hasta un micr?metro de largo. Estos experimentos tambi?n tuvieron como objetivo mejorar la fotorreactividad del material.

Aunque la actividad de los nanotubos dopados con hierro no era tan buena como la de los de ?xido de titanio complementado con metales como el platino y el paladio, la actividad observada es notable, considerando que el hierro es un metal mucho menos caro.

Los cient?ficos observaron interesantes propiedades magn?ticas en los nanotubos dopados con hierro, y en el futuro llevar?n a cabo estudios dirigidos a explorar este fen?meno.