Vírus organizam nanotubos para transformar energia solar em elétrica

A nanotecnologia tem sido uma farta mina de novidades aproveitada por pesquisadores para trazer à luz inovações para um mundo sustentável. A utilização direta da energia solar é apontada por muitos estudiosos como a solução definitiva para vários dos problemas relacionados às nossas fontes energéticas atuais. Células nanoestruturadas que convertem energia solar em energia elétrica, particularmente, têm sido intensamente exploradas no plano das pesquisas acadêmicas e industriais.

A energia solar pode ser convertida por células fotovoltaicas em energia elétrica.  Muita energia disponível, mas nenhum dispositivo eficiente o bastante para tornar essa tecnologia economicamente viável.

Uma das mais recentes novidades do mundo nano para as células solares acaba de ser publicada. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (o famoso MIT estadunidense) estão aproveitando vírus geneticamente modificados para produzir células solares baseadas em nanotubos de carbono (quer mais sobre os nanotubos de carbono? Clique aqui).

Os nanotubos de carbono (NTCs) podem ser a solução à baixa eficiência de aproveitamento do fotoelétrons gerados em células fotovoltaicas, que são os dispositivos mais promissores para a conversão de energia solar em elétrica. Os NTCs são particularmente eficientes no transporte de elétrons, mas tem sido um desafio incorporá-los aos nanocompósitos úteis à construção de dispositivos fotovoltaicos.

Nanotubos de carbono.

Parece que os vírus, nanoestruturas altamente eficientes em manipular a matéria na nanoescala, podem dar uma mão para dispor os NTCs de maneira que estes sejam úteis à coleta de elétrons fotoexcitados. Os pesquisadores modificaram geneticamente um tipo de vírus (conhecido como M13) de maneira a imprimir neste a informação necessária para desempenhar a dura tarefa de evitar a agregação dos NTCs e ainda colocar estas nanoestruturas em contato funcionalmente útil com as nanopartículas de TiO₂, o outro componente do nanocompósito fotovoltaico. O nanocompósito assim formado é utilizado como o fotoânodo, o coletor de elétrons excitados gerados pela energia solar.

Com esta nova tecnologia, foi possível aumentar a eficiência do aproveitamento da energia solar em 30%, em relação ao desempenho das células fotovoltaicas já existentes.

Fonte: [X. Danget al., Nature Nanotechnology (2011) 6, 377].