Conversão fotoelétrica
Uma equipe dos EUA e da Holanda descobriu uma nova forma de produzir uma corrente elétrica iluminando um material sólido.
Ao contrário dos dispositivos fotovoltaicos conhecidos, como as células solares, o novo sistema não se baseia em semicondutores, mas nosplásmons de superfície, ondas de elétrons que emergem na superfície de nanoestruturas metálicas e interagem muito fortemente com a luz.
Em 2009, pesquisadores australianos descobriram que é possível ajustar a frequência de ressonância dos plásmons de superfície aplicando um potencial elétrico a nanopartículas de ouro.
Agora, Matthew Sheldon e seus colegas demonstraram que o oposto também é verdadeiro: é possível gerar um potencial elétrico na superfície das nanoestruturas usando luz para modificar a densidade das cargas elétricas na sua superfície.
Efeito plasmoelétrico
O efeito foi demonstrado em nanobastões de ouro construídos sobre uma base de óxido de índio-estanho. Quando a luz de um laser é aplicada sobre as duas faces da nanoestrutura cria-se uma tensão que é positiva quando a luz tem comprimento de onda maior do que 550 nanômetros, e negativa quando o laser tem comprimento de onda menor do que isso.
Os 550 nanômetros são determinados pela nanoestrutura, que pode ser ajustada para trabalhar com outras frequências.
A equipe batizou o fenômeno de efeito plasmoelétrico, que poderia ser explicado por uma tendência da nanoestrutura a buscar o ajuste de sua densidade superficial de cargas entrando em ressonância com a luz incidente. Contudo, uma teoria mais abrangente ainda é necessária para explicar termodinamicamente a geração da corrente de elétrons que sai do dispositivo.
"Nós observamos potenciais plasmoelétricos tão grandes quanto 100 milivolts sob iluminação de 100 miliwatts por centímetro quadrado. Células plasmoelétricas poderão permitir o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos capazes de converter luz em energia elétrica," resume a equipe.
