Ciencias

Generación de electricidad utilizando pequeñas partículas de carbono

Los científicos del MIT han desarrollado un nuevo mecanismo para generar energía de una forma completamente nueva. Su mecanismo utiliza pequeñas partículas de carbono para generar electricidad.

Las partículas crean una corriente simplemente al interactuar con el líquido, un solvente orgánico que las rodea. Lo hace tomando electrones de las partículas. La corriente generada se puede utilizar para impulsar reacciones químicas o para impulsar robots a micro o nanoescala.

En su estudio, los científicos demostraron que la corriente eléctrica puede desencadenar una reacción conocida como oxidación del alcohol.

Los científicos utilizaron un polímero similar al teflón para recubrir parte de un nanotubo para crear una asimetría que hace que los electrones fluyan de la parte recubierta a la no recubierta del tubo, generando una corriente eléctrica. Estos electrones pueden eliminarse sumergiendo las partículas en un disolvente que carece de electrones.

Michael Strano, profesor de ingeniería química en Carbon P. Dubbs en CON, dicho, “El solvente quita los electrones y el sistema intenta equilibrarse moviendo electrones. No hay una química de batería sofisticada en el interior. Es solo una partícula, la pones en el solvente y comienza a generar un campo eléctrico. “

Jun Yao, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Massachusetts en Amherst, que no participó en el estudio, dijo: “Esta investigación muestra de manera inteligente cómo extraer la energía eléctrica ubicua (y a menudo inadvertida) almacenada en un material electrónico para la síntesis electroquímica in situ. La belleza es que apunta a una metodología genérica que se puede expandir fácilmente para usar diferentes materiales y aplicaciones en diferentes sistemas sintéticos. “

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Las partículas generaron alrededor de 0,7 voltios de electricidad por partícula. Cuando se colocan juntas, la partícula actúa como un reactor de lecho compacto que produce suficiente energía para desencadenar una reacción química llamada oxidación del alcohol. Un alcohol se convierte en un aldehído o cetona. Por lo general, esta respuesta no se logra usando electroquímica, ya que requeriría una cantidad excesiva de corriente externa.

Zhang dice: “Como el reactor de lecho compacto es compacto, tiene más flexibilidad en términos de aplicaciones que un gran reactor electroquímico. Las partículas pueden ser muy pequeñas y no requieren cables externos para realizar la reacción electroquímica. “

En el futuro, los científicos esperan utilizar este tipo de generación de energía para construir polímeros utilizando solo dióxido de carbono como materia prima.

Extraño dicho, “Lo que nos gusta de este mecanismo es que puede tomar energía, al menos en parte, del medio ambiente”.

Referencia de la revista:
  1. Liu, AT, Kunai, Y., Cottrill, AL et al. Electroquímica inducida por solventes en una partícula de Janus de carbono asimétrica eléctricamente. Nat Commun 12, 3415 (2021). DUELE: 10.1038 / s41467-021-23038-7

Prudencia Febo

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