Pesquisadores na China identificaram um novo mecanismo que utiliza o movimento de prótons para acelerar a transferência de energia em materiais. O processo, observado em pontos quânticos, baseia-se no tunelamento quântico à temperatura ambiente. A descoberta pode ajudar a aprimorar células solares, lasers e catalisadores.
Uma equipe liderada pelo professor Kaifeng Wu, do Instituto de Física Química de Dalian, descobriu a transferência de energia tripleta assistida por transporte de prótons, ou PS-TET. Em experimentos, a energia se moveu de pontos quânticos coloidais à base de ZnSe para díades de fenol-piridina em suas superfícies. Um próton muda de posição brevemente para coordenar o movimento de elétrons e lacunas antes de retornar ao seu ponto de origem.
O transporte aumentou tanto a velocidade quanto a eficiência da transferência em comparação com uma versão sem o próton. A taxa mudou pouco com a temperatura, indicando que o próton se move por meio de tunelamento mecânico-quântico, em vez de etapas impulsionadas pelo calor.
"A descoberta do mecanismo PS-TET tem implicações profundas para muitas tecnologias moleculares modernas que envolvem estados excitados tripleto de spin de moléculas", observou o professor Wu. As descobertas sugerem que adicionar ou remover tal transporte poderia permitir que os cientistas ajustem a formação de tripletos em dispositivos conforme necessário.