UNT Y CONICET | AVANCES EN NANOTECNOLOGIA

Destacan un aporte tucumano a la producción de "energías limpias"

Científicos operan sobre cables coaxiales minúsculos para transformar la luz solar en energía. Son cuatro investigadores de Física que trabajan en el ámbito de la Facultad de Ciencias Exactas. El trabajo fue publicado en Inglaterra
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CREADORES. Jorge Caram, Mónica Tirado, Claudia Sandoval y David Comedi. GENTILEZA DAVID COMEDI

"Las personas estamos comprendiendo cada vez más la importancia de encontrar formas eficientes y limpias de producir energía, no sólo por la escasez prevista de los combustibles fósiles como el petróleo y el carbón, sino por el impacto ambiental de los mismos, como el efecto invernadero", coinciden David Comedi, Jorge Caram, Mónica Tirado y Claudia Sandoval. Ellos integran el Proyecto "Nano" (Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la UNT-Conicet), desde el cual investigan cuáles son las mejores opciones energéticas, desde el campo de la nanotecnología aplicada en celdas solares.

Precisamente, una de las investigaciones del equipo tucumano acaba de ser publicada en la revista inglesa "Nanotechnology". La publicación, una de las más prestigiosas del mundo en la especialidad, destacó la relevancia del trabajo, que, afirman, puede contribuir a que los fabricantes a desarrollar nuevas celdas solares de nanocables más eficientes.

"Los paneles solares fotovoltaicos constituyen una de las opciones más interesantes de fuentes de energía renovable ya que transforman directamente la energía de la luz solar en electricidad. Lamentablemente, su eficiencia todavía es muy baja (del orden de 18-24%). Para empeorar la situación, los costos de instalación de un sistema completo en una casa tipo son considerables", le explicaron los investigadores a LA GACETA.

Por este motivo, dicen, se está investigando intensamente nuevas tecnologías para el desarrollo de celdas solares más baratas y más eficientes. Y una de las ideas es el uso de cables coaxiales minúsculos de arsenuro de galio de diámetro de nanómetros (un nanómetro es igual a una millonésima del milímetro).

El arsenuro de galio es la base de los materiales activos básicos utilizados en diodos emisores de luz (LED) y láseres de estado sólido compactos, como esos en forma de lapicera que emiten luz roja y se usan como punteros en clases y conferencias.

"Los nanocables coaxiales están compuestos por un nanocable interno que conduce cargas negativas y otro externo, que lo envuelve, que conduce cargas positivas", explicó Comedi.

"La región de contacto entre ambos cables es la zona más sensible a la luz, pues es allí donde se inicia la conversión de la misma en electricidad. En los nanocables, la luz alcanza la zona sensible con mayor facilidad que en las celdas planas convencionales, y las cargas son recolectadas en forma de corriente eléctrica con mayor rapidez. Además, constituyen un medio mucho más absorbente para la radiación solar que la superficie típica de una celda convencional. Todo esto promete aumentar en forma considerable la eficiencia de conversión de la luz solar en electricidad", añadió Mónica Tirado.

Sin embargo, los investigadores señalan que las celdas de nanocables están aún muy lejos de alcanzar la eficiencia esperada. "Por este motivo, hay actualmente mucho interés por desarrollar métodos que permitan deducir y analizar los problemas que limitan su desempeño, y esto no es en principio fácil debido al minúsculo tamaño de los nanocables", agregaron.

El aporte tucumano

En "Nanotechnology" se destaca que el equipo tucumano reportó un avance significativo en la comprensión de estos problemas.

¿En qué consistió ese avance ?. Aplicaron a los cables un voltaje alterno; es decir, un voltaje que oscilaba entre valores positivos y negativos en alta frecuencia; y observaron cómo respondían las cargas en los nanocables a estas oscilaciones. Analizando esta respuesta, que se registraba como una corriente eléctrica también alterna retrasada en relación al voltaje aplicado, los investigadores pudieron deducir algunos de los efectos que limitan el funcionamiento de la celda. "Entre ellos, se cuenta con el impacto dañino de regiones donde el cable interno no se superpone con el externo, y la presencia de defectos en la superficie de los cables que atraen y atrapan a las cargas producidas por la luz, ?robándolas? del proceso de producción de electricidad", explicaron los científicos tucumanos.

Las celdas de nanocables estudiadas fueron fabricadas por colaboradores de la Universidad McMaster, Canadá.

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