Le frecce indicano i nanocristalli di biossido di titanio che si accendono e lampeggiano (a sinistra) e poi svaniscono (a destra). Credito:Tewodros Asefa ed Eliska Mikmekova
Immagina minuscoli cristalli che "lampeggiano" come lucciole e possono convertire l'anidride carbonica, una delle principali cause del cambiamento climatico, in combustibili.
Un team guidato da Rutgers ha creato cristalli di biossido di titanio ultra piccoli che mostrano un insolito comportamento "lampeggiante" e possono aiutare a produrre metano e altri combustibili, secondo uno studio sulla rivista Angewandte Chemie . I cristalli, noto anche come nanoparticelle, rimanere in carica per molto tempo e potrebbe avvantaggiare gli sforzi per sviluppare computer quantistici.
"I nostri risultati sono piuttosto importanti e intriganti in molti modi, e sono necessarie ulteriori ricerche per capire come funzionano questi cristalli esotici e per realizzare il loro potenziale, " ha detto l'autore senior Tewodros (Teddy) Asefa, professore presso il Dipartimento di Chimica e Biologia Chimica della School of Arts and Sciences della Rutgers University-New Brunswick. E' inoltre docente presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biochimica della Scuola di Ingegneria.
Ogni anno vengono prodotti più di 10 milioni di tonnellate di biossido di titanio, rendendolo uno dei materiali più utilizzati, le note di studio. È usato nei filtri solari, vernici, cosmetici e vernici, Per esempio. È anche usato nella carta e nella polpa, plastica, fibra, gomma, cibo, industrie del vetro e della ceramica.
Il team di scienziati e ingegneri ha scoperto un nuovo modo per produrre cristalli di biossido di titanio estremamente piccoli. Anche se non è ancora chiaro il motivo per cui i cristalli ingegnerizzati lampeggiano e la ricerca è in corso, si ritiene che il "lampeggio" derivi da singoli elettroni intrappolati su nanoparticelle di biossido di titanio. A temperatura ambiente, gli elettroni, sorprendentemente, rimangono intrappolati sulle nanoparticelle per decine di secondi prima di fuggire e poi rimangono intrappolati ancora e ancora in un ciclo continuo.
I cristalli, che lampeggiano quando sono esposti a un fascio di elettroni, potrebbe essere utile per le pulizie ambientali, sensori, dispositivi elettronici e celle solari, e il team di ricerca esplorerà ulteriormente le loro capacità.