As células solares modernas usam energia de luz para produzir elétrons e furos, que são então transmitidos por materiais semicondutores para circuitos externos para uso das pessoas, mas poucos se preocupam com a forma alternativa de eletricidade impulsionada pela energia da luz, que é obtida pela decomposição de moléculas de água ao contrário Protonos e hidróxidos carregados Recentemente, pesquisadores dos EUA relataram um novo projeto na revista Joule que tem boas perspectivas de aplicação na geração de energia e na dessalinização.
Shane Ardo, pesquisador sênior e professor assistente da Universidade da Califórnia em Irvine, disse que os pesquisadores produziram uma "célula solar de junção PN simulado por íons" que usa energia leve para excitar as propriedades semicondutoras da água para produzir eletricidade iónica, Mecanismo para criar um dispositivo que desalina diretamente no sol.
No novo estudo, os pesquisadores passaram a água através de duas membranas de troca iônica, uma das quais transportou principalmente prótons de íons carregados positivamente e o outro transportou principalmente íons carregados negativamente, como os hidróxidos, que atuam como um par de "portões químicos". Os pesquisadores usaram então um sistema de irradiação laser que permitiu que as moléculas de corante orgânico fotosensíveis se ligassem à membrana, que por sua vez liberaram os prótons. Estes prótons foram então transportados para o lado ácido da membrana para produzir correntes iónicas de até 100 mV (Média de 60 mV).
Embora o nível atual alcançável do sistema bi-membrana ainda seja sua principal limitação atual, com exceção do limite ocasional ocasional de mais de 100 mV, a voltagem fotovoltaica deve ser amplificada para 200 mV para conseguir dessalinização, mas pesquisadores O objetivo é muito otimista. "Conhecendo a natureza da água, podemos projetar melhor essas interfaces de membrana bipolar para maximizar a tensão e a corrente", disse Ardo.
A longo prazo, a dessalinização da água do mar é apenas uma das aplicações desenvolvidas pelos pesquisadores para sintetizar bombas de prótons alimentadas por luz e também pode ser usada para conectar dispositivos eletrônicos para sinalizar interfaces cérebro-computador e até mesmo com os que incorporam tecidos vivos e circuitos artificiais As "células artificiais" fornecem energia.
