A Mãe Natureza já fez a maior parte do difícil trabalho para criar um sistema fotocatalisador natural.

A energia solar pode ser um recurso natural considerado inesgotável e as plantas têm aproveitado essa energia desde quando apareceram pela primeira vez na Terra a cerca de 500 milhões de anos.

No entanto, apesar dos esforços científicos e tecnológicos por mais de um século, os seres humanos ainda não conseguiram fabricar um sistema capaz de converter luz solar em energia utilizável de forma tão eficiente quanto o faz uma folha verde.

Em vez de tentar construir um fotocatalisador mais eficiente que possa superar a folha verde, os pesquisadores Tongxiang Fan e Di Zhang e outros colaboradores na Shanghai Jiaotong University, utilizaram a própria folha como uma plataforma conveniente para a criação de um sistema fotocatalisador artificial.

Uma folha verde pode ser vista como um sistema fotocatalisador natural: tem uma superfície com elevada área de contato e um campo poroso preenchido com cloroplastos.

Em cada cloroplasto habitam pilhas de membranas de tilacoides, que são muito eficientes em capturar fótons de luz visível.

Na seqüência, a clorofila no interior da membrana de tilacoides converte esses fotóns em energia.

Os pesquisadores substituíram a clorofila das folhas frescas com metais pesados, como o titânio e cobre.

Em seguida, imergiram as folhas em solução de nitrato de zinco para replicarem as estruturas hierárquicas porosas e os empilhamentos de tilacoides.

As folhas foram removidas através de tratamento térmico a temperaturas elevadas e todo o sistema fotocatalisador natural foi essencialmente substituído por óxido de zinco – um sistema fotocatalisador artificial bem conhecido.

Os pesquisadores testaram o desempenho do sistema fotocatalisador artificial e observaram que a intensidade da absorvância na frequência da luz visível quase duplicou.

O sistema fotocatalisador artificial também possui atividade fotocatalítica superior em comparação com outros desenvolvidos anteriormente.

Os resultados demonstram uma nova estratégia para imitar as elaboradas criações da Mãe Natureza na construção de novos materiais para serem utilizados na conversão das energias renováveis.

Zhou, Han et al. Biomimetic photocatalyst system derived from the natural prototype in leaves for efficient visible-light-driven catalysis. Journal of Materials Chemistry, 2009.