De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe de pesquisa da Universidade de Basileia (University of Basel), na Suíça, publicou um estudo na revista Nature Chemistry descrevendo uma nova molécula composta por cinco partes montadas, projetada para imitar a lógica central da fotossíntese, a fim de resolver o desafio do armazenamento de múltiplas cargas na fotossíntese artificial.
As plantas convertem a luz solar em energia armazenada em ligações químicas por meio da fotossíntese, um processo que os químicos tentam replicar em laboratório há anos. O objetivo da fotossíntese artificial é produzir combustíveis solares, como hidrogênio, metanol ou gasolina sintética, que liberam a mesma quantidade de dióxido de carbono quando queimados que a absorvida durante sua produção, sendo, portanto, considerados neutros em carbono. O principal obstáculo nessa área é alcançar um acúmulo estável de múltiplas cargas, como manter quatro cargas simultaneamente para impulsionar reações como a divisão da água, enquanto muitas tentativas iniciais estagnaram devido ao colapso por recombinação de cargas.
A solução proposta pela equipe da Universidade de Basileia é uma molécula formada por cinco fragmentos diferentes conectados linearmente, cada um trabalhando em conjunto como uma mini linha de montagem. Em uma extremidade da molécula, há duas unidades doadoras que, após excitação, liberam elétrons e ficam carregadas positivamente; na outra extremidade, há duas unidades aceptoras que capturam elétrons e ficam carregadas negativamente. O componente central de absorção de luz conecta as duas extremidades, desencadeando a transferência de elétrons e fazendo com que as cargas migrem rapidamente para as bordas. A molécula atinge o estado de carga total em duas etapas: o primeiro feixe de luz incide sobre o absorvedor central, gerando um par de cargas positiva e negativa que se separam para as extremidades; o segundo feixe de luz repete o processo, fazendo com que o lado doador acumule duas cargas positivas e o lado aceptor acumule duas cargas negativas, totalizando quatro cargas armazenadas. Isso é suficiente para impulsionar reações como a divisão da água em hidrogênio e oxigênio, e as cargas permanecem estáveis o bastante para participar de reações químicas subsequentes.
O doutorando Mathis Brändlin destacou que esse método de excitação gradual torna possível o uso de luz significativamente mais fraca, já próxima da intensidade solar, enquanto muitos estudos anteriores exigiam lasers potentes, muito distantes das condições reais da luz solar. A equipe ressalta, com cautela, que a molécula ainda não constitui um sistema viável de fotossíntese artificial, mas o líder da equipe, professor Oliver Wenger, acredita que eles identificaram e implementaram uma peça importante do quebra-cabeça nessa área. O próximo passo da pesquisa será conectar as cargas armazenadas a catalisadores capazes de realizar reações químicas. Wenger afirmou que esses resultados aprofundam a compreensão do processo de transferência de elétrons, e esse conhecimento mecanístico influenciará o design da próxima geração de moléculas, contribuindo para novas perspectivas para um futuro energético sustentável.
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