Cientistas da Suíça alcançaram a substituição de elementos raros empregados em tecnologias avançadas – desde telas até células solares e células de combustível – por um metal consideravelmente mais econômico. Compostos meticulosamente sintetizados de cromo demonstraram a capacidade de substituir metais extremamente escassos e caros, como ósmio e rutênio. Esses compostos de cromo foram especificamente elaborados para aplicação em materiais luminescentes e catalisadores. Os novos materiais revelaram um desempenho quase equivalente a alguns dos compostos de ósmio utilizados atualmente, com a notável vantagem de que o cromo é aproximadamente 20.000 vezes mais abundante na crosta terrestre em comparação com o ósmio, conferindo-lhe um custo significativamente menor.
Adicionalmente, esses novos materiais desempenharam uma função eficaz como catalisadores em reações fotoquímicas, inclusive processos desencadeados pela exposição à luz, como aqueles encontrados na fotossíntese. Esse fenômeno, essencial para as plantas converterem energia luminosa em glicose rica em energia e outras substâncias, com vista a sustentar processos biológicos, foi também observado em ação. Em um avanço promissor, quando esses compostos de cromo foram irradiados com luz vermelha, a energia luminosa foi capturada por moléculas, oferecendo a perspectiva de sua aplicação em fotossíntese artificial para gerar os denominados “combustíveis solares”.

(Foto: Narayan Sinh)
Cromo em Estrutura Orgânica
A fim de induzir brilho nos átomos de cromo e permitir sua conversão energética, Narayan Sinha e sua equipe da Universidade de Basileia realizaram uma síntese dentro de uma estrutura molecular orgânica, composta por carbono, nitrogênio e hidrogênio.
Essa estrutura orgânica foi projetada para ser excepcionalmente rígida, visando acomodar os átomos de cromo de forma compacta. Essa arquitetura sob medida minimiza as perdas de energia devido a indesejadas vibrações moleculares, ao mesmo tempo em que otimiza as características luminescentes e catalíticas.
Envolto por essa matriz orgânica rígida, o cromo demonstra uma reatividade muito maior do que os metais nobres quando exposto à luz, tornando possível desencadear reações fotoquímicas que, de outra forma, seriam desafiadoras de iniciar. Uma aplicação potencial pode ser encontrada na produção de ingredientes farmacêuticos ativos.
A busca por alternativas aos metais do grupo da platina tem sido ampla, com foco considerável em ferro e cobre. Embora o cromo tenha sido investigado para o mesmo propósito, até o momento, os compostos sintetizados apresentaram eficiências muito limitadas, inviabilizando sua aplicação prática.
Entretanto, a incorporação do cromo nessas aplicações avançadas exigirá mais investigações, devido à sua estrutura mais complexa em comparação aos metais nobres. A equipe planeja expandir a fabricação de seus compostos em maior escala, permitindo uma avaliação mais abrangente de suas possíveis aplicações. Além disso, buscam otimizar ainda mais as propriedades catalíticas para se aproximar da conversão da luz solar em energia química, visando o armazenamento, de maneira semelhante à fotossíntese.
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