Pesquisadores desenvolveram um novo material capaz de “respirar” ao absorver e soltar oxigênio repetidamente. A descoberta pode ser aplicada em inovações tecnológicas nas áreas de energia e aquecimento, sendo mais resistente e prático que os materiais com a mesma propriedade atualmente disponíveis.
O novo cristal é um óxido metálico feito de estrôncio, ferro e cobalto. Quando aquecido em um ambiente com gases simples, como o oxigênio (O₂), ele libera oxigênio e depois o absorve em um processo que pode ser repetido inúmeras vezes.
“É como dar pulmões ao cristal e ele poder inalar e exalar oxigênio sob comando”, explicou o professor Hyoungjeen Jeen, docente na Universidade Nacional de Pusan, na Coreia do Sul, e coautor do estudo, em um comunicado.
Novo material tem diversas aplicações na tecnologia
Publicado na revista científica Nature Communications, o estudo do material mostra suas possíveis aplicações em diversos setores da tecnologia:
- O controle do fluxo de oxigênio é essencial em células de combustível de óxido sólido, que geram energia a partir do hidrogênio com mínimas emissões.
- O cristal também permite inovações em transistores térmicos, dispositivos que direcionam o calor assim como interruptores orientam a eletricidade em um fio.
- Aplicações em janelas inteligentes, que ajustam o fluxo de calor a depender das condições climáticas, poderão gerar edifícios e dispositivos mais inteligentes, e com maior eficiência energética.
Cristal inova ao manter sua estrutura durante a “respiração”
Estudos anteriores demonstraram que materiais capazes de controlar o oxigênio são normalmente frágeis e funcionam em condições extremas, o que os torna inviáveis para a aplicação tecnológica. O novo material, no entanto, supera essas limitações ao manter sua integridade estrutural e desempenho em condições mais amenas.
O processo de liberação e absorção de oxigênio afeta apenas os íons de cobalto na estrutura, enquanto os outros íons permanecem inalterados durante os ciclos. É essa propriedade que cria uma formação cristalina estável.
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Quando o oxigênio retorna ao sistema, o cristal volta à sua forma original, comprovando que o processo funciona em ambas as direções sem alterações permanentes. Esse comportamento é fundamental para aplicações práticas, já que o material tem pouco degradação com o decorrer do tempo.
“Este é um passo importante rumo à criação de materiais inteligentes que se ajustam em tempo real. As aplicações potenciais vão desde energia limpa e eletrônicos até materiais de construção ecologicamente corretos”, concluiu o professor Hiromichi Ohta, docente na Universidade de Hokkaido, no Japão, e coautor do estudo.
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