Il sole è la fonte di energia più sostenibile disponibile sul nostro pianeta e potrebbe essere utilizzato per alimentare reazioni fotochimiche. Nel diario Angewandte Chemie , gli scienziati presentano una vasta applicazione, fotomicroreattore economico. Si basa su concentratori solari luminescenti, quale raccolto, convertire, e rendere disponibili i fotoni per le reazioni chimiche. Così, i ricercatori sono stati in grado di sintetizzare varie sostanze, compresi due farmaci.

Ad oggi, la ricerca sull'uso della luce solare si è concentrata sull'elettricità solare, solare termico, e combustibili solari, mentre la sintesi di sostanze chimiche a energia solare è ancora agli inizi. L'energia luminosa può alimentare reazioni chimiche; Per esempio, spostando un catalizzatore in uno stato eccitato e quindi accelerando una reazione o addirittura rendendola possibile in primo luogo. Però, il sole come sorgente di luce è svantaggioso per certi aspetti perché la maggior parte dell'irradiamento spettrale solare (il flusso radiante ricevuto da una superficie per unità di area) rientra nell'intervallo visibile relativamente ristretto. Inoltre, le fluttuazioni di irraggiamento sono causate da fenomeni come il passaggio delle nuvole.

Gli scienziati della Eindhoven University of Technology (Paesi Bassi) e del Max-Planck Institute of Colloids and Interfaces (Potsdam, Germania) mostrano ora per la prima volta che un insieme diversificato di trasformazioni guidate da fotoni può essere efficacemente alimentato dall'irradiazione solare. Il segreto del successo è il loro design speciale, fotomicroreattore economico basato su concentratori solari luminescenti (LSC).

Le LSC sono costituite da lastre a guida di luce realizzate in polimetilmetacrilato (PMMA) drogato con speciali luminofori che catturano fotoni dallo spettro solare e successivamente li rilasciano come fluorescenza con caratteristiche di lunghezza d'onda maggiore per l'utilizzo da parte del luminoforo. In questo modo, la luce solare è concentrata in un intervallo di lunghezze d'onda ristretto, e le fluttuazioni della distribuzione spettrale dipendenti dalla luce del giorno e dalle condizioni meteorologiche diventano trascurabili.

Nelle lastre LSC sono incorporati minuscoli canali in polimero resistente ai solventi, che contengono la miscela di reazione. Un sensore di luce che monitora l'intensità luminosa è collegato ad un circuito integrato che regola autonomamente la portata della miscela:minore è l'intensità luminosa, più lentamente la miscela attraversa il canale, ricevendo così la dose di luce necessaria per una resa di reazione adeguata. Così facendo, le fluttuazioni dell'irraggiamento solare vengono compensate e la qualità del prodotto rimane costante.

La selezione dei luminofori droganti dipende dalla lunghezza d'onda necessaria per l'eccitazione del catalizzatore. Il team guidato da Timothy Noël ha generato rosso, verde, e reattori LSC blu per le reazioni catalizzate dai fotocatalizzatori blu di metilene per il dispositivo rosso, eosina Y e rosa del Bengala per il verde, e complessi metallici a base di rutenio per il reattore blu. "Utilizzando questi dispositivi, siamo riusciti a sintetizzare il farmaco antiworm ascaridiolo e un intermedio del farmaco antimalarico artemisinina, oltre ad altri, " afferma Noël. "Un approccio di produzione basato sul solare è di grande interesse per i prodotti ad alto valore aggiunto, come la chimica fine, droghe, e fragranze. Sarebbe particolarmente adatto a impostazioni di risorse limitate."