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INNOVAZIONE/ Ci vogliono le nano particelle d'oro (e la plasmonica) per scindere l’acqua

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Per via di quelle inefficienze, al LANP volevamo trovare un nuovo approccio e così sono passati a un metodo non convenzionale: invece di guidare gli elettroni caldi, hanno progettato un sistema per trasportare le lacune; il sistema agisce in pratica come una membrana, o un filtro dove le lacune passano ma gli elettroni caldi no, lasciando così disponibili sulla superficie delle nanoparticelle plasmoniche. La configurazione dispone di tre strati di materiali: quello inferiore è un sottile foglio di alluminio lucido, ricoperta da un sottile strato di ossido di nichel-trasparente; sparsi sopra questo ci sono un insieme di nanoparticelle di oro plasmonico, dei piccoli dischi da 10 a 30 nanometri di diametro.

Quando la luce solare colpisce i dischi, direttamente o riflessa dall’alluminio, i dischi convertono l'energia luminosa in elettroni caldi. L'alluminio attrae le lacune e l'ossido di nichel permette a queste di passare e al contempo agisce come una barriera impermeabile per gli elettroni caldi che rimangono sull’oro. Posando il foglio di materiale su un piano e coprendolo con acqua, i ricercatori hanno permesso le nanoparticelle d'oro di agire come catalizzatori per la scissione dell'acqua.

Finora nel corso dell’attività sperimentale è stata misurata la fotocorrente disponibile per la scissione dell'acqua piuttosto che misurare direttamente il gas idrogeno e ossigeno prodotti; tuttavia gli scienziati sono soddisfatti dei risultati che giustificano – dicono - ulteriori studi. È evidente l’interesse di questo processo di separazione di ossigeno e idrogeno, dal momento che queste sono le materie prime per le celle a combustibile, i promettenti dispositivi elettrochimici che producono elettricità in modo pulito ed efficiente. 

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