{"id":397,"date":"2008-10-24T02:01:55","date_gmt":"2008-10-24T05:01:55","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/2008\/10\/physics-news-update-n-876\/"},"modified":"2008-10-24T02:01:55","modified_gmt":"2008-10-24T05:01:55","slug":"physics-news-update-n-876","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2008\/10\/24\/physics-news-update-n-876\/","title":{"rendered":"Physics News Update n\u00ba 876"},"content":{"rendered":"

POR DENTRO DA PESQUISA CIENT\u00cdFICA \u2014 PHYSICS NEWS UPDATE
\nO Boletim de not\u00edcias sobre pesquisas do Instituto Americano de F\u00edsica, n\u00ba 876 de 23 de outubro de 2008.\u00a0\u00a0\u00a0 www.aip.org\/pnu<\/a>
\nUSANDO A LUZ SOLAR DE MANEIRA MAIS EFICIENTE.<\/p>\n

Pesquisadores no Laborat\u00f3rio Nacional de Energia Renov\u00e1vel (National Renewable Energy Laboratory = NREL) em Golden, Colorado, desenvolveram uma maneira para que as c\u00e9lulas solares de baixo custo convertam a luz solar em eletricidade de maneira mais eficiente. A pesquisa, que aumenta a \u201cvida \u00fatil\u201d dos el\u00e9trons criados em uma c\u00e9lula solar, de forma a que eles possam produzir mais eletricidade, \u00e9 um poss\u00edvel passo na dire\u00e7\u00e3o de diminuir o custo relativamente alto das c\u00e9lulas solares. Reduzir os custos enquanto se mant\u00e9m a efici\u00eancia \u00e9 o principal fator para determinar quando a energia solar vai se tornar uma fonte de destaque no neg\u00f3cio de gera\u00e7\u00e3o de energia.<\/p>\n

Em geral, se pode ter boa efici\u00eancia ou baixo custo, mas n\u00e3o ambos. A efici\u00eancia se refere \u00e0 fra\u00e7\u00e3o da energia solar que incide sobre o painel, que realmente acaba convertida em eletricidade utiliz\u00e1vel. E o custo se refere \u00e0s despesas na produ\u00e7\u00e3o em massa dos pain\u00e9is em grandes folhas. C\u00e9lulas solares j\u00e1 s\u00e3o usadas em mercados restritos, tais como gera\u00e7\u00e3o de energia para sensores remotos ou naves espaciais. e v\u00eam sendo cada vez mais empregados em aplica\u00e7\u00f5es dom\u00e9sticas e em aparelhos.<\/p>\n

A maior parte dessas c\u00e9lulas solares s\u00e3o feitas de cristais de sil\u00edcio. Mas para que haja uma ado\u00e7\u00e3o em larga escala, o pre\u00e7o tem que diminuir. Atualmente, o custo do quilowatt-hora para a energia el\u00e9trica gerada por luz solar \u00e9 v\u00e1rias vezes maior do que o custo de produzir a mesma energia com a queima de combust\u00edveis f\u00f3sseis.\u00a0 As c\u00e9lulas solares imitam a natureza na maneira com que convertem a energia solar em energia \u00fatil. Em uma folha verde, por exemplo, a luz solar incidente libera um el\u00e9tron em uma mol\u00e9cula de clorofila. O el\u00e9tron (e sua energia) s\u00e3o passados adiante pela mol\u00e9cula, eventualmente sendo incorporado na constru\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas maiores, tais como um carboidrato. Em uma c\u00e9lula solar, a luz solar incidente libera um el\u00e9tron de um peda\u00e7o de semicondutor. Esse el\u00e9tron “excitado”, se permanecer excitado, pode ser incorporado em uma corrente el\u00e9trica que alimenta um circuito externo, onde ele pode ser encaminhado a uma bateria ou \u00e0 rede el\u00e9trica. Quanto maior for o tempo de vida do el\u00e9tron excitado, maior ser\u00e1 a efici\u00eancia da c\u00e9lula solar. Infelizmente, os el\u00e9trons tendem a perder energia quando encontram um defeito ou uma fronteira nos cristais que constituem a c\u00e9lula solar.<\/p>\n

At\u00e9 agora, para obter uma maior vida \u00fatil em estado excitado e obter maior efici\u00eancia, as c\u00e9lulas solares tinham que ser feitas de materiais cristalinos mais caros, tais como sil\u00edcio e arseniato de g\u00e1lio. Essas c\u00e9lulas solares precisam de um processamento complexo para serem constru\u00eddas e esses custos n\u00e3o parecem ter meios de serem reduzidos. Enquanto isso, c\u00e9lulas solares mais baratas, feitas de finas camadas de materiais multi-cristalinos, tais como compostos feitos de \u00e1tomos de cobre, ir\u00eddio, g\u00e1lio e sel\u00eanio (CIGS), n\u00e3o s\u00e3o nem de perto t\u00e3o eficientes.<\/p>\n

A pesquisa se focalizou em aumentar a vida \u00fatil dos el\u00e9trons em c\u00e9lulas solares feitos de multi-cristalinos CIGS, e no artigo sobre a pesquisa, os cientistas do NREL Wyatt Metzger, Ingrid Repins e Miguel Contreras anunciaram que conseguiram uma vida \u00fatil para os el\u00e9trons de 250 bilion\u00e9simos de segundo. \u00a0Isso n\u00e3o soa como um tempo longo, mas \u00e9 longo o bastante para que mais el\u00e9trons contribuam para a eletricidade da c\u00e9lula, tornando-a dramaticamente mais eficiente, embora ainda barata em compara\u00e7\u00e3o com as c\u00e9lulas solares de alta efici\u00eancia feitas de sil\u00edcio. Os resultados foram recentemente publicados em Applied Physics Letters<\/em>. \u00a0(Phillip F. Schewe)<\/p>\n

FEIXES \u201cBUCKY\u201d.<\/p>\n

Uma vez que os manufatores de nanochips tenham feito suas estruturas multi-camadas, \u00e9 necess\u00e1rio que eles tamb\u00e9m verifiquem precisamente se as camadas est\u00e3o dispostas da maneira adequada.. Uma maneira de o fazer \u00e9 disparar feixes de \u00edons que, como meteoritos que atingem a Lua, ejetem o material que est\u00e1 por baixo, dando as informa\u00e7\u00f5es sobre as camadas abaixo da superf\u00edcie. O material ejetado \u00e9 analisado por espectrometria de massa. Parece que para fazer isso, mol\u00e9culas grandes ou aglomerados de \u00e1tomos funcionam melhor do que \u00edons de um \u00fanico \u00e1tomo, uma vez que os aglomerados podem escavar mais claramente e fornecer sinais sem ambiguidade da estrutura profunda da amostra que est\u00e1 sendo imageada. O laborat\u00f3rio de Nick Winograd (nxw@psu.edu<\/a>) da Universidade Penn State foi a pioneira no uso de feixes de mol\u00e9culas de carbono-60 (buckyballs<\/a>). \u00a0(Veja este site para imagens que ilustram a diferen\u00e7a entre a sondagem feita com feixes de \u00e1tomos isolados e com C60: http:\/\/nxw.chem.psu.edu\/nxw\/pdf%5C327.pdf).<\/a> . \u00a0Recentemente,\u00a0 Winograd e seus estudantes aumentaram muito a sensibilidade da detec\u00e7\u00e3o do material ejetado, usando um laser infravermelho para fotopolariza\u00e7\u00e3o, antes da an\u00e1lise pelo espectr\u00f4metro de massa. O laser infravermelho \u00e9 eficaz porque os el\u00e9trons podem ser retirados das mol\u00e9culas com alta efici\u00eancia, atrav\u00e9s de tunelamento e sem uma fotofragmenta\u00e7\u00e3o significativa. (Resultados apresentados nesta semana no encontro da\u00a0 AVS em Boston, \u00a0http:\/\/www.avssymposium.org\/overview.asp<\/a>, Artigo AS-TuM10)<\/p>\n

CAPTURAR MOL\u00c9CULAS ISOLADAS,<\/p>\n

a temperatura ambiente e estudar suas propriedades, foi o que conseguiu Adam Cohen e seus colegas em Harvard.\u00a0 Isolar uma mol\u00e9cula de cada vez j\u00e1 \u00e9 dif\u00edcil em temperaturas baixas, e mais ainda em temperaturas mais altas, onde as mol\u00e9culas ficam mais agitadas. O feito foi realizado com o emprego de uma armadilha anti-browniana eletrocin\u00e9tica (Anti-Brownian Electrokinetic (ABEL). Neste dispositivo, a mol\u00e9cula rotulada com uma fosforesc\u00eancia \u00e9 seguida por um microsc\u00f3pio e fluoresc\u00eancia e seu movimento instant\u00e2neo \u00e9 freado mediante a aplica\u00e7\u00e3o, cuidadosamente temporizada, de pequenos pulsos el\u00e9tricos, aplicados por a eletrodos que circundam a amostra. Na verdade, os eletrodos s\u00e3o mantidos a alguma dist\u00e2ncia da mol\u00e9cula, que \u00e9 o melhor para n\u00e3o poluir o ambiente aquoso com efeitos qu\u00edmicos.<\/p>\n

Os chutes eletr\u00f4nicos s\u00e3o dados na mol\u00e9cula ao longo de micro-canais em um chip subjacente. Quanto mais r\u00e1pido este processo puder ser aplicado, melhor ser\u00e1 a captura. Uma armadilha ABEL pode segurar uma amostra menor, \u00e0 temperatura ambiente, melhor do que qualquer outro tipo de armadilha. Para prender uma mol\u00e9cula ao mesmo diminuto volume de solu\u00e7\u00e3o com um feixe de laser somente, precisa de uma enorme quantidade de energia, e isso iria \u201ccozinhar\u201d o objeto, mais do que aprision\u00e1-lo. A armadilha ABEL \u00e9 suave e precisa de meros microwatts de pot\u00eancia laser. \u00a0Cohen (cohen@chemistry.harvard.edu<\/a>) discorreu acerca da aplica\u00e7\u00e3o deste processo para a din\u00e2mica de prote\u00ednas de membranas no encontro da AVS desta semana. \u00a0(http:\/\/www.avssymposium.org\/overview.asp<\/a> \u2014 website<\/em> de Cohen: https:\/\/www2.lsdiv.harvard.edu\/labs\/cohen\/<\/a> Artigo IPF-MoM1 )<\/p>\n

CORRE\u00c7\u00c3O: No PNU n\u00ba 875, o trabalho de Jun Ye foi incorretamente chamado de o melhor rel\u00f3gio at\u00f4mico do mundo. De fato, o rel\u00f3gio de estr\u00f4ncio de Ye \u00e9 um dos mais precisos jamais produzidos. Ele \u00e9 o melhor rel\u00f3gio at\u00f4mico neutro, por\u00e9m os dois rel\u00f3gios i\u00f4nicos do NIST (merc\u00fario e alum\u00ednio) s\u00e3o melhores.
\n*********************************<\/p>\n

PHYSICS NEWS UPDATE \u00e9 um apanhado de not\u00edcias vindas de congressos de f\u00edsica, publica\u00e7\u00f5es diversas de f\u00edsica e outras fontes de not\u00edcias. \u00c9 distribu\u00eddo de gra\u00e7a como um meio de disseminar informa\u00e7\u00f5es sobre a f\u00edsica e os f\u00edsicos. Por isso sua divulga\u00e7\u00e3o \u00e9 livre, desde que devidamente concedido o cr\u00e9dito \u00e0 Associa\u00e7\u00e3o Americana de F\u00edsica. Physics News Update<\/em> \u00e9 publicado mais ou menos uma vez por semana.<\/p>\n

**************<\/p>\n

Como divulgado no numero anterior, este boletim \u00e9 traduzido por um curioso, com um dom\u00ednio apenas razo\u00e1vel de ingl\u00eas e menos ainda de f\u00edsica. Corre\u00e7\u00f5es s\u00e3o bem-vindas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

POR DENTRO DA PESQUISA CIENT\u00cdFICA \u2014 PHYSICS NEWS UPDATE O Boletim de not\u00edcias sobre pesquisas do Instituto Americano de F\u00edsica, n\u00ba 876 de 23 de outubro de 2008.\u00a0\u00a0\u00a0 www.aip.org\/pnu USANDO A LUZ SOLAR DE MANEIRA MAIS EFICIENTE. Pesquisadores no Laborat\u00f3rio Nacional de Energia Renov\u00e1vel (National Renewable Energy Laboratory = NREL) em Golden, Colorado, desenvolveram uma […]<\/p>\n","protected":false},"author":480,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[19,20,34],"tags":[],"class_list":["post-397","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica","category-fontes-alternativas-de-energia","category-nanotecnologia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/397","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/480"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=397"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/397\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=397"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=397"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=397"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}