Les nombroses aplicacions d’un nou i sorprenent material

Una manera nanoestructurada de diòxid de titani serveix per obtenir hidrogen, dessalinitzar aigua, ser usada per fabricar cèl · lules solars flexibles, duplicar la durada de les bateries d’ió-liti, i possiblement emprar-se en una nova classe d’embenats gràcies a la seva capacitat antibacteriana.

Però potser el més destacat d’aquest material, desenvolupat per l’equip del professor Darren Sun de la Universitat Tecnològica Nanyang a Singapur, no és tant que tingui tantes i tan variades aplicacions, sinó que pot complir totes aquestes funcions descrites a un cost molt menor que el de la tecnologia existent utilitzada habitualment per a aquestes aplicacions.

Aquesta singular forma nanoestructurada de diòxid de titani, en el desenvolupament s’han invertit cinc anys d’esforços, es genera convertint cristalls de diòxid de titani en una classe molt específica de nanofibres, amb què es confeccionen membranes d’un tipus especial, que inclouen una combinació de carboni, coure, zinc o estany, depenent del producte final específic que es necessiti.

El diòxid de titani és un material barat i abundant, del qual s’ha demostrat científicament que té la capacitat d’accelerar una reacció química (és (fotocatalític) i també que és capaç d’unir-se amb facilitat a l’aigua (és hidròfil).

Una petita quantitat d’una varietat del nou material nanoestructurat (mig gram de nanofibres de diòxid de titani tractades amb òxid de coure) pot generar 1,53 mil · lilitres d’hidrogen en una hora en submergir-la un litre d’aigües residuals. Aquesta quantitat d’hidrogen generat és tres vegades més gran que l’obtinguda en usar platí en la mateixa situació. En dependència del tipus d’aigua residual, la quantitat d’hidrogen generat pel nou material pot arribar a ser de 200 mil · lilitres en una hora. A més es pot utilitzar una major quantitat del nanomaterial en quantitats més grans d’aigües residuals per augmentar la producció d’hidrogen.

 

Darren Sun sostenint un tub d'assaig que conté una mostra de la nanofibra de diòxid de titani patentada. (Foto: Universitat Tecnològica Nanyang)

Darren Sun sostenint un tub d’assaig que conté una mostra de la nanofibra de diòxid de titani patentada. (Foto: Universitat Tecnològica Nanyang)

Utilitzat en membranes per filtrar aigua, el nou material permet a aquesta fluir a través d’ell amb facilitat, mentre que rebutja substàncies contaminants externes, incloent a la sal, el que el fa ideal per dessalinitzar aigua usant osmosi directa (coneguda també com a osmosi forçada ).

Gràcies a les seves propietats antimicrobianes i el seu baix cost, el material pot ser útil en embenats antibacterians transpirables, els quals no només impedirien infeccions i les combatrien en ferides obertes, sinó que també estimularien la curació en permetre l’oxigen penetrar a través de l’embenat.

La viabilitat del material per a l’energia solar ja ha estat comprovada pel professor Sun. Fabricant un full policristal de diòxid de titani de color negre, l’equip del professor Sun ha pogut fabricar una cèl · lula solar flexible que pot generar electricitat utilitzant la radiació solar. L’avantatge, de nou, rau en el baix cost de les cèl · lules solars resultants.

Sobre l’aplicació del material en piles elèctriques d’ió-liti, com les usades comunament en dispositius electrònics, els resultats preliminars amb bateries d’ió-liti primes, de les que tenen forma de botó o de moneda, han demostrat que utilitzar com a ànode ( pol negatiu) a nanopartícules de diòxid de titani amb una forma una mica esfèrica, modificades amb carboni, pot duplicar la durada de la bateria.

L’equip del professor Sun està treballant ara a perfeccionar més el material, amb vista a comercialitzar-lo. Aquests científics també estan buscant la col · laboració d’empreses per accelerar el procés de comercialización.Una forma nanoestructurada de diòxid de titani serveix per obtenir hidrogen, dessalinitzar aigua, ser usada per fabricar cèl · lules solars flexibles, duplicar la durada de les bateries d’ió-liti, i possiblement emprar-se en una nova classe d’embenats gràcies a la seva capacitat antibacteriana.

Però potser el més destacat d’aquest material, desenvolupat per l’equip del professor Darren Sun de la Universitat Tecnològica Nanyang a Singapur, no és tant que tingui tantes i tan variades aplicacions, sinó que pot complir totes aquestes funcions descrites a un cost molt menor que el de la tecnologia existent utilitzada habitualment per a aquestes aplicacions.

Aquesta singular forma nanoestructurada de diòxid de titani, en el desenvolupament s’han invertit cinc anys d’esforços, es genera convertint cristalls de diòxid de titani en una classe molt específica de nanofibres, amb què es confeccionen membranes d’un tipus especial, que inclouen una combinació de carboni, coure, zinc o estany, depenent del producte final específic que es necessiti.

El diòxid de titani és un material barat i abundant, del qual s’ha demostrat científicament que té la capacitat d’accelerar una reacció química (és (fotocatalític) i també que és capaç d’unir-se amb facilitat a l’aigua (és hidròfil).

Una petita quantitat d’una varietat del nou material nanoestructurat (mig gram de nanofibres de diòxid de titani tractades amb òxid de coure) pot generar 1,53 mil · lilitres d’hidrogen en una hora en submergir-la un litre d’aigües residuals. Aquesta quantitat d’hidrogen generat és tres vegades més gran que l’obtinguda en usar platí en la mateixa situació. En dependència del tipus d’aigua residual, la quantitat d’hidrogen generat pel nou material pot arribar a ser de 200 mil · lilitres en una hora. A més es pot utilitzar una major quantitat del nanomaterial en quantitats més grans d’aigües residuals per augmentar la producció d’hidrogen.
Darren Sun sostenint un tub d’assaig que conté una mostra de la nanofibra de diòxid de titani patentada. (Foto: Universitat Tecnològica Nanyang)

Utilitzat en membranes per filtrar aigua, el nou material permet a aquesta fluir a través d’ell amb facilitat, mentre que rebutja substàncies contaminants externes, incloent a la sal, el que el fa ideal per dessalinitzar aigua usant osmosi directa (coneguda també com a osmosi forçada ).

Gràcies a les seves propietats antimicrobianes i el seu baix cost, el material pot ser útil en embenats antibacterians transpirables, els quals no només impedirien infeccions i les combatrien en ferides obertes, sinó que també estimularien la curació en permetre l’oxigen penetrar a través de l’embenat.

La viabilitat del material per a l’energia solar ja ha estat comprovada pel professor Sun. Fabricant un full policristal de diòxid de titani de color negre, l’equip del professor Sun ha pogut fabricar una cèl · lula solar flexible que pot generar electricitat utilitzant la radiació solar. L’avantatge, de nou, rau en el baix cost de les cèl · lules solars resultants.

Sobre l’aplicació del material en piles elèctriques d’ió-liti, com les usades comunament en dispositius electrònics, els resultats preliminars amb bateries d’ió-liti primes, de les que tenen forma de botó o de moneda, han demostrat que utilitzar com a ànode ( pol negatiu) a nanopartícules de diòxid de titani amb una forma una mica esfèrica, modificades amb carboni, pot duplicar la durada de la bateria.

L’equip del professor Sun està treballant ara a perfeccionar més el material, amb vista a comercialitzar-lo. Aquests científics també estan buscant la col · laboració d’empreses per accelerar el procés de comercialització.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s