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Energia elettrica da termico e solare

I fisici sono riusciti a creare un nanomateriale ibrido in grado di trasformare l' energia ottica e termica in elettricità utilizzando una combinazione di nanoparticelle del solfuro di rame ed i nanotubi di carbonio a parete singola

Scritto da Hoda Arabshahi il 13.11.2012

Un team di ricercatori di fisica dell’Università del Texas ad Arlington ha aiutato a creare un nanomateriale ibrido che potrebbe essere utilizzato per convertire l’energia della luce e quella termica in elettricità, superando i precedenti metodi utilizzati per l’energia della luce o per l’energia termica, ma non per entrambe.

Wei Chen, professore associato di fisica dell’UT Arlington in collaborazione con Long Que della Louisiana Tech University, e due laureati, Santana Bala Lakshmanan e Chang Yang, ha sintetizzato una combinazione di nanoparticelle di solfuro di rame e di nanotubi di carbonio a parete singola.

“Il team ha utilizzato il nanomateriale per costruire un prototipo di generatore termoelettrico sperando che possa produrre alcuni milliwatt di potenza. In coppia con i microchip, la tecnologia potrebbe essere utilizzata negli strumenti come sensori autoalimentati, dispositivi elettronici a basso consumo e micro-dispositivi biomedici impiantabili”, ha affermato Chen.

“Se siamo in grado di trasformare entrambi, sia il calore che la luce in elettricità, il potenziale diventa enorme per la produzione di energia,” ha aggiunto Chen. “Aumentando il numero dei micro-dispositivi su un chip, questa tecnologia potrebbe offrire una nuova ed efficiente piattaforma per integrare o sostituire la tecnologia attuale delle celle solari.”

Nei test di laboratorio, la nuova struttura di pellicola sottile ha registrato un aumento di ben l’80 per cento di assorbimento della luce rispetto ai dispositivi costruiti dai nanotubi a parete singola di pellicola sottile da solo, ottenendo un generatore più efficiente.

Il solfuro di rame è anche meno costoso e più ecologico dei metalli nobili utilizzati nei dispositivi ibridi simili.

Nell’ottobre di quest’anno, la rivista specializzata Nanotechnology ha pubblicato un articolo intitolato: “La risposta ottica termica dei nanomateriali ibridi a singola parete di nanotubi di carbonio e di nanoparticelle del solfuro di rame,” in cui i ricercatori hanno anche annunciato di poter aumentare gli effetti termici ed ottici di spostamento nel nanomateriale ibrido fino a dieci volte utilizzando l’illuminazione asimmetrica, piuttosto che l’illuminazione simmetrica.

Chen sta ricevendo finanziamenti da parte del Dipartimento della Difesa statunitense per sviluppare la terapia fotodinamica con le nanoparticelle auto-illuminanti per l’utilizzo contro tumori al seno ed alla prostata.

Nel 2010, Chen è stato il primo scienziato che ha pubblicato risultati sulla rivista Nanomedicine, dimostrando che raggi vicini agli infrarossi potrebbero essere utilizzati per riscaldare le nanoparticelle del solfuro di rame nella terapia fototermica contro il cancro, un metodo in grado di distruggere le cellule tumorali con il calore tra 41 e 45 gradi Celsius.

Il prossimo mese, la rivista Biomedical Nanotechnology pubblicherà lo studio di Chen sull’accoppiamento delle nanoparticelle d’oro con quelle del solfuro di rame per la terapia fototermica. Secondo Chen, tale materiale sarebbe meno costoso e potenzialmente più efficace utilizzando le particelle di oro.

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