Fotossíntese artificial: os químicos imitam as plantas
Com a fotossíntese artificial, a humanidade poderia utilizar a energia solar para ligar o dióxido de carbono e produzir hidrogénio
A fotossíntese é um processo maravilhoso: as plantas utilizam-no para produzir moléculas de açúcar e oxigénio a partir de materiais simples como o dióxido de carbono e a água. A energia necessária para este processo complexo provém da luz solar.
É este o aspeto da pilha de quatro corantes sintetizada em Würzburg. Representa mais um passo em direção à fotossíntese artificial, pois absorve a energia luminosa e transmite-a rápida e eficazmente na pilha.
Leander Ernst / Universität Würzburg
Se os seres humanos pudessem imitar a fotossíntese, isso teria muitas vantagens. A energia livre do sol poderia ser usada para remover o dióxido de carbono da atmosfera e usá-lo para construir hidratos de carbono e outras substâncias úteis. Também seria possível produzir hidrogénio, uma vez que a fotossíntese divide a água nos seus componentes oxigénio e hidrogénio.
Fotossíntese: um processo complexo com muitos participantes
Por isso, não é de admirar que muitos investigadores estejam a trabalhar na fotossíntese artificial. Não é fácil, porque a fotossíntese é um processo extremamente complexo: ocorre nas células das plantas em muitas etapas individuais e envolve numerosos corantes, proteínas e outras moléculas. No entanto, a ciência está constantemente a fazer novos progressos.
Um dos principais investigadores no domínio da fotossíntese artificial é o químico Frank Würthner, da Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg, na Baviera, Alemanha. A sua equipa conseguiu agora imitar um dos primeiros passos da fotossíntese natural com um sofisticado arranjo de corantes artificiais e analisá-lo com maior precisão.
Os resultados foram obtidos em colaboração com o grupo do Professor Dongho Kim da Universidade Yonsei de Seul (Coreia). Foram publicados na revista Nature Chemistry.
Transporte rápido e eficiente de energia num sistema de empilhamento
Os investigadores conseguiram sintetizar uma pilha de corantes que é muito semelhante ao aparelho fotossintético das células vegetais - absorve a energia da luz numa extremidade, utiliza-a para separar os portadores de carga e transfere-os passo a passo para a outra extremidade através de um transporte de electrões. A estrutura consiste em quatro moléculas de corante empilhadas da classe das bisimidas de perileno.
"Podemos desencadear especificamente o transporte de carga nesta estrutura com luz e analisámo-lo em pormenor. É eficiente e rápido. Trata-se de um passo importante para o desenvolvimento da fotossíntese artificial", afirma o estudante de doutoramento Leander Ernst, que sintetizou a estrutura empilhada.
Os fios supramoleculares são o objetivo do trabalho de investigação
Em seguida, a equipa de investigação da JMU pretende expandir o nanosistema de moléculas de corante empilhadas de quatro para mais componentes - com o objetivo de criar uma espécie de fio supramolecular que absorva a energia da luz e a transporte rápida e eficazmente por distâncias maiores. Este seria mais um passo em direção a novos materiais fotofuncionais que podem ser utilizados para a fotossíntese artificial.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
