Aconseguir que els aparells electrònics es reparin tot sols és un somni que, fins ara, és només a l’abast de la imaginació dels escriptors i dels responsables d’efectes especials de les pel·lícules de ciència-ficció. A dia d’avui, tots aquests dispositius, dels més simples als més complexos, es desgasten i deixen de funcionar de manera òptima.

I si això pogués canviar, però? Els estudis en materials autoreparables estan avançant a passes de gegant. És el cas, per exemple, d’un equip de Technion – Institut de Tecnologia d’Israel que, en un article a la revista ‘Advanced Functional Materials’, afirma que ha desenvolupat uns nanocristalls semiconductors respectuosos amb el medi ambient i que poden reparar-se a ells mateixos.

Els científics responsables del descobriment de les perovskites autoreparables | Technion
Els científics responsables del descobriment de les perovskites autoreparables | Technion

Al mateix article, els científics descriuen el procés que permet a uns materials, anomenats perovskites dobles, tenir propietats autoreparadores després de rebre danys a causa d’un raigs d’electrons. Les perovskites són unes velles conegudes dels lectors de ‘Món Planeta’, que fa temps que les segueixen per les seves característiques electroòptiques, que les fan perfectes per a la conversió d’energia tot i ser molt barates i les han convertit en la gran esperança del futur de l’energia solar.

El camp en què investiga l’equip de Technion és la cerca d‘alternatives verdes al plom que contenen les perovskites a través de la síntesi de nanocristalls que, segons la seva composició, forma i mida, tenen propietats fisiques diferents. Els nanocristalls són la forma més petita en què una partícula d’un material es pot mantenir estable, i permet investigar a una escala impossible en altres casos. Això ha estat, precisament, el que ha permès descobrir l’autoreparació en les perovskites sense plom.

Un cristall de MOF vist amb un microscopi electrònic

El seu procés de producció és molt simple i curt i inclou escalfar el material a 100ºC durant uns minuts. Quan van examinar-lo amb un microscopi de transmissió d’electrons, els investigadors van descobrir sorpresos un fenomen que no s’esperaven. El raig d’electrons d’aquest microscopi havia causat petits trencaments i forats als nanocristalls. Els forats, però, es movien lliurement a l’interior del nanocristall sense acostar-se a les vores.

Analitzant aquests moviments i les normes que el guien, es van adonar que els forats de la superfície es mouen cap a l’interior, a zones energèticament més estables. Els investigadors van pensar que aquest moviment potser es decia a les molècules orgàniques que cobreixen els nanocristalls: en retirar-les, el cristal va expulsar els forats cap a la superfície i a l’exterior, tornant a la seva estructura original, és a dir, reparant-se.

La comprensió d’aquest procés pot ser importantíssim en el futur, ja que podria arribar a permetre incorporar aquestes perovskites a plaques solars i altres aparells electrònics i que puguin, com en aquest experiment, reparar-se a ells mateixos, mantenint les seves propietats durant més temps i augmentant-ne la durabilitat i, per tant, la rendibilitat.

Nou comentari

Més notícies
Mòdul de perovskita de mida A4  | Universitat de Swansea

Nou avenç en el desenvolupament de plaques solars flexibles i eficients

Un procés presentat fa poc torna a mostrar el gran potencial de la perovskita en aquesta font d'energia renovable
Plaques solars | Exciton Science

Gran pas endavant per a la comercialització de plaques solars de perovskita, superiors a les de silici

Un equip d'investigadors descobreix una manera fàcil i barata de fabricar un dels seus components més importants

Un experiment obre la porta a superar el límit teòric d’eficiència de les plaques solars

Aconsegueixen alliberar dos electrons per cada fotó que arriba a la superfície de silici. Fins ara només se'n podia alliberar un, cosa que posava fre a la generació d'electricitat fent servir la llum
Una cèl·lula solar de perovskita | Rob Felt - Georgia Tech

Un gran avenç en la fabricació de plaques solars de baix cost també aconsegueix capturar CO2

Un equip d'enginyers ha creat una manera d'augmentar moltíssim la velocitat i l'eficiència de la perovskita i que, a més, captura diòxid de carboni