Fotodetector Bioinspirado Pode Substituir o Fotodiodo de Silício

Tornar mais eficiente a captação e a conversão da luz solar (fótons) em eletricidade (elétrons) é um desafio perseguido por cientistas no mundo todo. Isso porque, hoje, dependemos amplamente do fotodiodo de silício, um fotodetector que apresenta limitações em desempenho e eleva os custos dos painéis fotovoltaicos.

E se a solução para esse problema estivesse em mecanismos corriqueiros observados na própria natureza? É justamente esse tipo de indagação que pode levar a insights incríveis e avanços científicos importantes. É com alegria que recebemos a notícia de que um grupo de cientistas da Universidade de Michigan, nos EUA, inspirou-se na fotossíntese para desenvolver um novo tipo de fotodetector de alta eficiência.

Se você está pensando que é um conhecimento básico o fato de que as plantas usam a luz solar para produzir energia de forma eficiente, está certo. No entanto, imitar o processo do reino vegetal significa reproduzir em laboratório o transporte de energia em um material orgânico, o que tem se mostrado extremamente difícil. Isso porque “os complexos fotossintéticos encontrados nas plantas consistem em uma grande região de absorção de luz que fornece energia de estado molecular energizado para um centro de reação, onde a energia é convertida em carga”. Com certeza soa complexo, não?

Sem desânimo e muito empenho, os estudiosos conseguiram realizar essa tarefa aparentemente impossível, usando quasipartículas conhecidas como polaritons, que viabilizaram o transporte e a conversão de energia de longo alcance sobre um filme fino de semicondutor orgânico (DBP). A empreitada exigiu que transpusessem algumas barreiras, mas o resultado final foi a imitação do eficiente sistema da natureza.

A cereja do bolo foi o fato de que o novo fotodetector bioinspirado já se mostrou mais eficiente na conversão de luz em corrente elétrica do que um fotodiodo de silício. Ademais, permite atingir a conversão de luz em corrente elétrica em distâncias excepcionalmente longas, superiores às dos complexos fotossintéticos.

Uma das surpresas resultantes da pesquisa é o fato de que uma proteína relativamente pequena pode funcionar como um protetor contra surtos para uma antena inteira. Isso porque a fotoproteção também foi observada no mundo das plantas e os pesquisadores esperam poder projetar uma fotoproteção bioinspirada mais eficiente, com menos desperdício.

Enfim, o mecanismo das plantas, de autoria da natureza, é perfeito e, entendê-lo e reproduzi-lo terá inúmeras aplicações para a humanidade, além de nos ajudar a garantir um planeta mais sustentável para as próximas gerações.

Enquanto a tecnologia se desenvolve, façamos a nossa parte, difundindo a energia solar e outras práticas verdes o máximo possível!

Fonte: SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Antenas de luz de plantas e bactérias prometem turbinar energia solar. 12/09/2022. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=antenas-luz-plantas-bacterias-prometem-turbinar-energia-solar. Capturado em 09/02/2023

Adaptado por: Inovacare SOLAR

Imagem por pernsanitfoto na Adobe Stock