I ricercatori dell'UE hanno ampiamente caratterizzato l'auto-organizzazione dei nanotubi e hanno sviluppato nuove composizioni particolarmente adatte alle applicazioni di conversione dell'energia solare.

I sistemi di nanotubi di ossido unidimensionali (1D) auto-organizzati sono un argomento di ricerca caldo negli ultimi tempi, dato che il loro rapporto superficie-volume intrinsecamente elevato produce proprietà interessanti e utili.

In particolare, negli ultimi 20 anni, matrici ordinate di ossido di titanio poroso (TiO2), o nanotubi di TiO2, ottenuti tramite anodizzazione elettrochimica sono stati ampiamente studiati. Ad oggi, TiO2 è l'unico materiale adatto per l'uso come fotocatalizzatore (sostanza che utilizza l'energia della luce per migliorare le reazioni chimiche) grazie alla sua elevata efficienza e stabilità, basso costo e profilo di sicurezza nei confronti dell'uomo e dell'ambiente.

Ricercatori europei hanno deciso di preparare e caratterizzare nanotubi di TiO2 auto-organizzati con una struttura ordinata simile a quella dei nanotubi di ossido di alluminio poroso (Al2O3) e di silicio (Si) tramite il finanziamento del programma "Preparazione, caratterizzazione e applicazione del progetto ossido di titanio auto-organizzato - nanotubi (TI-Nanotubi).

In particolare, i ricercatori hanno cercato di comprendere i parametri chiave che regolano l'auto-organizzazione dei nanotubi di TiO2, in particolare quelli che interessano le dimensioni del tubo, Orientamento e morfologia. L'obiettivo finale era sviluppare nuovi materiali funzionali e strutturali con caratteristiche di prestazione superiori da utilizzare nei sistemi di conversione dell'energia solare come le celle solari sensibilizzate a colorante.

I meccanismi di auto-ordinamento dei nanotubi di TiO2 sono stati studiati tramite una pletora di tecnologie di analisi di superficie, tra cui la spettrometria di retrodiffusione di Rutherford (RBS) e l'analisi della reazione nucleare (NRA) per la profilazione della profondità.

Il consorzio TI-Nanotubi ha prodotto con successo array di nanotubi di TiO2 drogati con argento (Ag) o ferro (Fe) che hanno mostrato un'attività fotocatalitica potenziata importante per le applicazioni di conversione dell'energia solare.

Lo sfruttamento commerciale dei risultati del progetto TI-Nanotubes ha il potenziale per migliorare l'efficienza e l'uso dell'energia solare con importanti vantaggi per l'economia dell'UE, I cittadini dell'UE e il pianeta.