Un equipo de investigadores de Jena y Ulm ha desarrollado un método innovador para influir con precisión en las propiedades de los materiales que absorben la luz, los llamados cromóforos. Se han centrado en compuestos de hierro concretos y han demostrado que pequeños cambios en su estructura química pueden controlar la forma en que estos compuestos reaccionan a la luz. Los resultados, promovidos por la Fundación Alemana de Investigación, se han publicado en la prestigiosa revista “Journal of the American Chemical Society”.
Científicos de las universidades de Jena y Ulm y del Instituto Leibniz de Tecnología Fotónica (Leibniz IPHT) han demostrado que las propiedades de compuestos especiales de hierro que absorben la luz pueden verse influidas por pequeños cambios en su estructura química. Estos cambios afectan a la llamada segunda esfera de coordinación, una región de la molécula que no está directamente unida al átomo de hierro pero que, sin embargo, influye en su comportamiento. Al añadir protones, los compuestos de hierro reaccionan de forma diferente a la luz que absorben. Estos hallazgos son importantes porque los complejos de hierro se pueden utilizar como una alternativa ecológica y de fácil acceso a los complejos de metales raros como el iridio o el rutenio en la conversión de luz en energía.
Cómo los compuestos de hierro absorben y manipulan la luz
Los cromóforos son moléculas que absorben la luz y pueden liberar la energía absorbida, por ejemplo mediante transferencia de electrones. Esta capacidad de los complejos de transferir electrones a un compañero de reacción después de la absorción de la luz es de gran importancia, especialmente en la fotocatálisis, pero también en la energía fotovoltaica. El equipo del Centro de Investigación Colaborativa (CRC) CataLight de las Universidades de Ulm y Jena ha demostrado que los compuestos de hierro no solo absorben la luz de manera eficiente, sino que sus propiedades se pueden adaptar específicamente mediante modificaciones químicas simples, como la adición o eliminación de protones.
“Hemos demostrado por primera vez que podemos controlar con precisión la absorción de luz de los complejos de hierro a través de su entorno molecular, lo que abre posibilidades apasionantes para tecnologías sostenibles.“, afirma Benjamin Dietzek-Ivanšic, portavoz de CRC CataLight e investigador de la Universidad de Jena y Leibniz IPHT.
Allanando el camino para soluciones energéticas sostenibles
Estos nuevos conocimientos sientan las bases para futuros estudios destinados a optimizar aún más los compuestos de hierro para su uso en energía fotovoltaica, catálisis y otros procesos químicos sostenibles. Si bien las investigaciones anteriores se han centrado a menudo en materiales caros, este descubrimiento del equipo de Jena y Ulm presenta una alternativa rentable y respetuosa con el medio ambiente.
