La fotosíntesis realizada de manera artificial o el aprovechamiento de la luz solar para ser convertida en otro tipo de energía, como el calor, es parte de un estudio internacional liderado por especialistas del Conicet e investigadores argentinos radicados en Alemania que allana el camino para desarrollar materiales nanotecnológicos que puedan ser utilizados, por ejemplo, en el almacenamiento de energía en baterías y la producción de hidrógeno verde, informaron hoy desde ese organismo público. El trabajo, publicado en la revista Nature Communications, estuvo a cargo de profesionales del laboratorio del Centro de Investigaciones en Bionanociencias (Cibion, Conicet) de la Universidad Nacional de San Martín (Unsam) y de la Universidad de Múnich, en Alemania.

"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 otro tipo de energía. Nuestro estudio sobre la conversión de luz en calor nos permitió lograr una mayor comprensión de cómo estos materiales manipulan dicha energía", señaló Matías Herrán sobre su tesis de doctorado del grupo de Nanomateriales para Energía, que lidera Emiliano Cortés desde la Universidad de Múnich. Ambos investigadores participaron del estudio y son egresados de la Universidad de La Plata (UNLP). En este proceso, explicó el investigador a través de un comunicado oficial del Conicet, es importante captar la luz solar y encontrar materiales que permitan su uso para asistir reacciones químicas y aportar soluciones a problemas energéticos.

????Un estudio 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 luz en calor.https://t.co/N5pS6SEW4I

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August 25, 2023

Por su lado, Cortés señaló desde Alemania que su grupo "se encuentra desarrollando nuevos nanomateriales y técnicas para el estudio de procesos de conversión de energía solar, térmica o eléctrica a energía química". "Algunos ejemplos que trabajamos son la producción de hidrógeno verde y de otros combustibles renovables, y el almacenamiento de energía en nuevos nanomateriales para baterías, entre otros", precisó.

En ese grupo de Nanomateriales para Energía de la Universidad de Múnich, se desarrollaron nanoestructuras formadas por dos metales: el oro y el paladio. Durante el proceso experimental, combinaron esos materiales con diversas geometrías. Por ejemplo, recubrieron una esfera de oro con una cáscara homogénea de paladio o la recubrieron con pequeños satélites de paladio. "El objetivo era entender el efecto de la geometría en la generación de calor", explicó el especialista.

Al detallar procedimientos técnicos, otra investigadora del Instituto de Nanosistemas de la Unsam, que también forma parte del estudio, Ianina Violi, señaló que "las nanopartículas de oro constituyen la antena del nanosistema, que miden cerca de una mil millonésima parte de un metro. "Estas nanopartículas de oro tienen una propiedad única, ya que, cuando se las ilumina, son capaces de concentrar la luz en regiones muy pequeñas del espacio. Esta energía se transmite al paladio, que es el 'reactor' o material que acelera las reacciones químicas, también llamado catalizador", puntualizó.

"Saber cuánto se calientan es muy importante porque la temperatura influye mucho en cuán rápido sucede una reacción química y te indica cuán intensamente se pueden iluminar los sistemas antes de dañarlos", destacó. Violi agregó que se comprobó que el aumento de temperatura "depende muchísimo de la forma en la que se acomode el paladio alrededor del oro, es decir, si está como una cáscara o como pequeños satélites". "En este último caso, el aumento de temperatura es igual a que si no hubiera paladio. En cambio, si se coloca como recubrimiento completo alrededor del oro, no importa el espesor, el nanosistema se calienta mucho menos", sostuvo. En ese punto, agregó que el estudio "aporta datos importantes para poder desarrollar catalizadores más eficientes para diferentes reacciones químicas, y que tiene utilidad en un amplio rango de aplicaciones en nanotecnología".