Dia: 20 de setembro, 2022
Descoberto material coletor de energia solar ultraforte
Super coletor de energia solar
Pesquisadores produziram materiais capazes de captar a luz solar em níveis superiores aos das células solares convencionais de silício, mas com uma espessura 10.000 vezes menor.
O material é o sulfeto de bismuto de sódio (NaBiS2), que é cultivado na forma de nanocristais e então dispersos em uma solução, que pode ser aplicada para fazer filmes de 30 nanômetros de espessura.
O NaBiS2 é composto por elementos não tóxicos que são suficientemente abundantes na crosta terrestre para uso comercial. De fato, compostos à base de bismuto já são largamente usados, de substitutos do chumbo em soldas a medicamentos de venda livre para o estômago.
“Nós encontramos um material que absorve a luz com mais força do que as tecnologias convencionais de células solares e pode ser impresso a partir de uma tinta. Esta tecnologia tem potencial para fabricar células solares leves, que possam ser facilmente transportadas ou usadas em aplicações aeroespaciais,” disse Yi-Teng Huang, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.
As células solares orgânicas, feitas de polímeros à base de carbono, também podem ser aplicadas na forma de tinta e formarem revestimentos finos, mas elas ainda sofrem com problemas de durabilidade. Os painéis solares de silício, por sua vez, continuam sendo grossos e pesados.
Os pesquisadores também descobriram que o NaBiS2 se manteve estável no ar ambiente durante todo o tempo do estudo, que durou 11 meses, sem necessidade de encapsulamento, o que contrasta fortemente com outros novos materiais fotovoltaicos, como as perovskitas de haleto de chumbo. Isso sugere a durabilidade a longo prazo do material, que é um requisito fundamental para células solares comerciais.
Desordem bem-vinda
A equipe descobriu que há dois fatores críticos para explicar a forte absorção de luz do sulfeto de bismuto de sódio: Os efeitos da desordem cristalina e o papel do sódio.
Os íons de sódio e bismuto no NaBiS2 possuem tamanhos semelhantes, o que significa que, ao invés de ocuparem diferentes sítios cristalográficos (ordenados), eles ocupam o mesmo sítio (desordenado). Como resultado, a estrutura cristalina muda para sal-gema, uma substância parecida com o sal de cozinha (cloreto de sódio).
No entanto, o sódio e o bismuto não são distribuídos uniformemente no material, e essa não-homogeneidade tem um efeito significativo na intensidade de absorção.
Efeitos semelhantes foram encontrados em trabalhos recentes no composto similar AgBiS2, mas o NaBiS2 tem um início mais forte e nítido na absorção de luz porque o sódio, ao contrário da prata, não contribui para os estados eletrônicos em torno da bandgap do semicondutor. Como resultado, há uma maior concentração de estados eletrônicos disponíveis para absorção da luz.
“A desordem tem sido vista como inimiga das células solares. Conhecida por matar a eficiência em materiais solares convencionais como silício (Si), telureto de cádmio (CdTe) e arseneto de gálio (GaAs), os pesquisadores normalmente se concentram em evitá-la a todo custo. Este trabalho, juntamente com outros estudos recentes do nosso e de outros grupos, mostra que este não é necessariamente o caso.
“Em vez disso, se pudermos entender e controlar essa desordem, ela poderá representar uma ferramenta poderosa para ajustar as propriedades do material e obter um desempenho recorde em uma ampla gama de aplicações, não apenas células solares, mas também LEDs e termoelétricos, por exemplo. É uma perspectiva empolgante para a pesquisa de materiais,” disse o professor David Scanlon, da Universidade College de Londres.
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*Fonte: inovacaotecnologica
Poluição do ar causa câncer de pulmão em pessoas que nunca fumaram, diz estudo
Cientistas descobriram que partículas poluentes minúsculas podem afetar o pulmão de uma pessoa ao ponto dela desenvolver câncer no órgão sem nunca ter fumado cigarro em sua vida. Descoberta pode ser o início na busca de novas abordagens e tratamentos para a doença.
De acordo com dados do estudo realizado por cientistas da Francis Crick Institute e da University College London, da Inglaterra, com financiamento da Cancer Research, do Reino Unido, as partículas, que são normalmente encontradas no escapamento de veículos e na fumaça de combustíveis fósseis, estão associadas ao risco de câncer de pulmão de células não pequenas (NSCLC).
Elas correspondem por mais de 250 mil mortes por câncer de pulmão por ano no mundo.
“As mesmas partículas no ar que derivam da combustão de combustíveis fósseis, agravando as mudanças climáticas, estão impactando diretamente a saúde humana por meio de um importante mecanismo causador de câncer nas células pulmonares anteriormente negligenciado do fumo, mas não temos controle sobre o que respiramos”, disse Charles Swanton, Clínico Chefe do Francis Crick Institute e Cancer Research UK.
“Globalmente, mais pessoas estão expostas a níveis inseguros de poluição do ar do que a produtos químicos tóxicos na fumaça do cigarro, e esses novos dados vinculam a importância de abordar a saúde climática à melhoria da saúde humana”, completou Swanton, que apresentará os resultados da pesquisa neste sábado (10), no ESMO 2022.
Como o estudo foi realizado?
Para chegar ao resultado, o estudo foi divido em pesquisa e análises laboratoriais. Na primeira parte, os cientistas focaram nas mutações de um gene conhecido como EGFR. Tal gene está presente em aproximadamente metade dos pacientes com câncer no pulmão que nunca fumaram. Os envolvidos estudaram cerca de 500 mil pessoas que vivem na Coréia do Sul, Taiwan e Inglaterra e que estão expostas a concentrações de partículas poluentes no ar (PM) de 2,5 micrômetros. Esse diâmetro é associado a mutação do EGFR.
Já na segunda parte do estudo, os cientistas comprovaram que as PM2,5 (partículas poluentes) geraram alterações instântaneas nas células das vias aéreas que apresentavam o EGFR. Os autores também descobriram que a poluição do ar impulsiona o influxo de macrófagos, que liberam o mediador inflamatório, a interleucina-1β, impulsionando a expansão das células com as mutações do EGFR em resposta à exposição ao PM2.5.
“Descobrimos que as mutações do driver nos genes EGFR e KRAS, comumente encontrados em câncer de pulmão, estão realmente presentes no tecido pulmonar normal e são uma consequência provável do envelhecimento”, explicou Swanton.
“Em nossa pesquisa, essas mutações sozinhas apenas potencializaram o câncer fracamente em modelos de laboratório. quando as células pulmonares com essas mutações foram expostas a poluentes do ar, vimos mais cânceres e estes ocorreram mais rapidamente do que quando as células pulmonares com essas mutações não foram expostas a poluentes, sugerindo que a poluição do ar promove o início do câncer de pulmão em células que abrigam mutações do gene driver”, completou.
O próximo passo, agora, é “descobrir por que algumas células pulmonares com mutações se tornam cancerosas quando expostas a poluentes, enquanto outras não”, finalizou o cientista.
*Por Lyncon Pradella
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*Fonte: olhardigital
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