Victor Correia*
postado em 12/06/2017 06:00
Várias borboletas do gênero Morpho têm asas que brilham com fortes tons de azul e verde. Em grande parte dos animais, as cores se dão por substâncias presentes no corpo, como a melanina, que tinge a pele humana. A coloração única desse inseto, porém, vem das nanoestruturas, em forma de cone, presentes nas asas que refletem a parte mais energética da luz solar.
Essa propriedade chama a atenção de cientistas que trabalham com camuflagem, processamento de sinais e painéis solares, como o pesquisador Niraj Lal, da Universidade Nacional da Austrália. Ele liderou um grupo que conseguiu reproduzir as nanoestruturas das borboletas Morpho e adaptá-las para o uso em células fotovoltaicas. ;Fazer a luz ir onde você quer se mostrou complicado até agora (;) Nós ficamos surpresos pelo quão bem nossas estruturas em forma de cone funcionaram;, ressaltou Lal, em comunicado.
Ele e a equipe criaram um filtro capaz de refletir as ondas de alta energia da luz solar, principalmente a cor azul, enquanto deixa passar grande parte das ondas de baixa energia, como o vermelho. As estruturas em formato de cone se formam sozinhas, a partir de um vapor químico e de nanopartículas metálicas. O filtro foi desenvolvido para o uso em um tipo específico de célula solar, chamado multijunção.
;Cada camada absorve uma parte do espectro eletromagnético. É como se fosse um wafer, uma bolachinha, é uma torre com várias camadas;, explicou Roberto Valer, pesquisador do Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos da Universidade de São Paulo (USP) e não participante do estudo. Segundo Lal, a solução pode ser aplicada em outras construções. ;Uma janela pode ser criada para ser transparente a certas cores, opacas e com textura para outras. Existem várias aplicações interessantes;, ilustrou.
Eficiência
Como parte de uma célula solar, o filtro pode refletir mais de 45% da luz de alta frequência para um componente que a transforma em energia elétrica, sem atrapalhar a absorção das ondas de baixa energia, uma vez que mais de 80% delas atravessam o filtro sem interferência.
Segundo Lal, a luz azul, a verde e a ultravioleta são absorvidas por uma camada de perovskita ; óxido de cálcio e titânio ; e a luz vermelha, a laranja e a amarela, por uma camada de silício. As nanoestruturas direcionam a luz refletida em ângulos específicos, o que facilita a absorção. ;Quando você olha as asas dessa borboleta, pode ver que a cor muda;, disse Valer. A azul, por exemplo, costuma ser mais forte quando as asas estão em ângulo reto.
* Estagiário sob a supervisão de Carmen Souza