Energia

Conversão de calor em luz terá aplicações dos painéis solares ao tratamento do câncer

Substância converte luz infravermelha em luz visível
Bilhões de lâmpadas moleculares, alimentadas por fótons infravermelhos invisíveis, geram luz visível.[Imagem: Melissa Ann Ashley]

Conversão de infravermelho em luz visível

Um novo processo químico para converter a energia infravermelha em luz visível permite que uma radiação inócua penetre nos tecidos vivos e em outros materiais sem causar os danos gerados pela exposição à luz de alta intensidade.

A descoberta promete avanços em vários campos, de painéis solares às aplicações clínicas da terapia fotodinâmica.

O avanço foi obtido graças a uma técnica conhecida como fusão de fótons - mais especificamente pela conversão ascendente por fusão de tripletos, que envolve uma cadeia de processos que essencialmente funde dois fótons infravermelhos em um único fóton de luz visível.

A maioria das tecnologias captura apenas a luz visível, o que significa que o restante do espectro eletromagnético é desperdiçado. A conversão ascendente por fusão de tripletos pode captar a luz infravermelha de baixa energia e convertê-la em luz que é então absorvida por painéis solares, por exemplo, ou ser usada para fazer novas tecnologias de telas 3D.

A luz visível também é facilmente refletida por muitas superfícies, enquanto a luz infravermelha tem comprimentos de onda maiores que podem penetrar em materiais densos, como nos tecidos humanos. Neste caso, o produto químico responsável pela conversão do infravermelho em luz visível pode ser usado como uma espécie de contraste, recebendo o calor benigno do infravermelho e transformando-o na luz visível que dispara as terapias fotodinâmicas usadas contra o câncer.

"Os resultados são empolgantes porque conseguimos realizar uma série de transformações químicas complexas que geralmente exigem luz visível de alta energia usando uma fonte de luz infravermelha não invasiva," disse Tomislav Rovis, da Universidade de Colúmbia, nos EUA.

"Pode-se imaginar muitas aplicações potenciais onde existem barreiras no caminho para se controlar a matéria. Por exemplo, esta pesquisa é promissora para melhorar o alcance e a eficácia da terapia fotodinâmica, cujo pleno potencial para o manejo do câncer ainda não foi alcançado," acrescentou o pesquisador.

Outras aplicações potenciais incluem o gerenciamento remoto da produção de energia solar, armazenamento de produtos químicos, desenvolvimento de medicamentos, sensores, novos métodos de segurança alimentar, compósitos ósseos moldáveis e componentes microeletrônicos.

Bibliografia:

Photoredox catalysis using infrared light via triplet fusion upconversion
Benjamin D. Ravetz, Andrew B. Pun, Emily M. Churchill, Daniel N. Congreve, Tomislav Rovis, Luis M. Campos
Nature
DOI: 10.1038/s41586-018-0835-2




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