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Nanotecnología
Gran Potencial de Nanotubos y
Nanovarillas Como Catalizadores y Filtros Solares
31 de
Octubre de 2007.
 Científicos
del Laboratorio Nacional de Brookhaven han desarrollado nuevas maneras
de fabricar o modificar nanovarillas y nanotubos, de óxido de titanio,
un material utilizado en una amplia variedad de aplicaciones
industriales y médicas. Los métodos, así como nuevos materiales basados
en el óxido de titanio, pueden conducir a catalizadores mejorados para
la producción de hidrógeno, células solares más eficientes, y filtros
solares con mayor capacidad de protección.
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En la primera parte de su estudio, los científicos reforzaron la
capacidad del óxido de titanio para absorber la luz.
"La capacidad del dióxido del titanio para absorber la luz es una de las
principales razones por las que es tan útil en aplicaciones industriales
y médicas", explica Wei-Qiang Han, científico del Centro para los
Nanomateriales Funcionales (CFN, por sus siglas en inglés) de Brookhaven
y autor principal en las dos partes del estudio. Se utiliza como
fotocatalizador para convertir la luz solar en electricidad en células
solares, y también tiene aplicaciones en la producción de hidrógeno, en
sensores de gas, en baterías y en el empleo de la luz solar para
degradar algunos contaminantes medioambientales. También es un
ingrediente común en los filtros solares.
Muchos científicos han explorado formas de mejorar la capacidad del
óxido de titanio para absorber luz, por ejemplo, "dopando" el material
con metales agregados. Han y sus colaboradores adoptaron un nuevo
enfoque. Ellos reforzaron esa capacidad del material simplemente
introduciendo nanocavidades dentro de las varillas sólidas de óxido de
titanio de 100 nanómetros de diámetro.
Las nanovarillas resultantes de óxido de titanio, llenas de
nanocavidades, eran un 25 por ciento más eficientes para absorber
ciertas longitudes de onda de radiación solar, en las franjas
ultravioleta A (UVA) y ultravioleta B (UVB), que las de óxido de titanio
sin nanocavidades.
Las nanovarillas llenas de cavidades también podrían mejorar la
eficiencia de las células solares fotovoltaicas y utilizarse como
catalizadores para descomponer el agua y también en las reacciones para
producir gas hidrógeno puro a partir de monóxido de carbono y agua.
Han y sus colaboradores han desarrollado asimismo un nuevo método de
síntesis para fabricar nanotubos de titanato dopados con hierro, tubos
huecos de aproximadamente 10 nanómetros de diámetro y hasta un
micrómetro de largo. Estos experimentos también tuvieron como objetivo
mejorar la fotorreactividad del material.
Aunque la actividad de los nanotubos dopados con hierro no era tan buena
como la de los de óxido de titanio complementado con metales como el
platino y el paladio, la actividad observada es notable, considerando
que el hierro es un metal mucho menos caro.
Los científicos observaron interesantes propiedades magnéticas en los
nanotubos dopados con hierro, y en el futuro llevarán a cabo estudios
dirigidos a explorar este fenómeno.
Información adicional en:
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