Cientistas japoneses desenvolveram um material molecular capaz de converter luz visível em ultravioleta ao ar livre. A descoberta abre caminho para novas tecnologias com matéria-prima barata e acessível.
No verão, muitas pessoas buscam evitar a exposição aos raios ultravioletas, mas essa radiação, invisível aos olhos humanos, é essencial para diversas aplicações tecnológicas. Um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Kyushu, no Japão, investiga um novo material molecular de estado sólido capaz de “converter” luz visível em luz ultravioleta (UV) quando exposto à luz solar comum ao ar livre.
O material, que já foi submetido para patente, apresenta vantagens significativas para aplicações práticas, além de ser uma matéria-prima de baixo custo. Os pesquisadores alcançaram uma eficiência de conversão de 1,9% utilizando apenas uma molécula doadora, explorando as possibilidades de um semicondutor orgânico. Apesar da relevância da radiação ultravioleta, ela representa apenas cerca de 6% da luz solar que chega à superfície da Terra, e apenas uma fração dessa radiação é realmente utilizável.
“O que fazemos aqui é ‘somar’ a energia de dois fótons de luz visível para criar um fóton ultravioleta. É um processo fascinante chamado conversão ascendente de luz”, explica Yoichi Sasaki, professor associado da Faculdade de Engenharia da Universidade de Kyushu e responsável pela pesquisa.
Os cientistas conseguiram, ao conectar cadeias alquílicas a átomos de carbono, criar espaços controlados entre moléculas próximas, permitindo uma transferência de energia eficiente sem interações eletrônicas indesejadas. A otimização desse material resultou em uma forte emissão de luz e uma transferência de energia com rendimento de fluorescência superior a 60%.
De acordo com Yoichi Sasaki, o resultado é promissor. “Pode parecer pouco, mas funciona apenas com a luz solar natural. A maioria dos materiais de estado sólido não consegue atingir esse nível, mesmo com intensidades de luz muito maiores.” O pesquisador acrescenta que aproximadamente dois fótons UV são gerados para cada cem fótons de luz visível absorvidos.
Os pesquisadores planejam utilizar essa inovação em diversas áreas, como no impulso à energia solar, na purificação do ar em ambientes internos, na impressão 3D de baixa intensidade para secagem de resina, além de aplicações em odontologia, como no endurecimento de gel em obturações dentárias, e em produtos de estética, como esmaltes para unhas.
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