Este año se cumple el 150 aniversario de la Tabla Periódica, y los principios que impulsaron a Dmitri Mendeleev a construir su tabla siguen influyendo en los avances de la investigación actual.
en un número especial de ciencia , que celebra este aniversario sesquicentenario, un científico de la Universidad Estatal de Michigan destaca algunas de las investigaciones actuales en todo el mundo impulsadas por la influencia de Mendeleev.
"Nuestro objetivo era mostrar la investigación contemporánea que se está llevando a cabo en todo el mundo, incluida la investigación respaldada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos en MSU, que está trabajando para lograr nuevos enfoques para los procesos químicos fotoinducidos", dijo James McCusker, químico de MSU y autor de revisión
La contribución de McCusker se centró en el proceso de absorción de luz que incorpora elementos del llamado "bloque de transición" de la Tabla Periódica. Los compuestos de esta clase están involucrados en todo, desde la conversación de energía solar hasta la síntesis orgánica.
"La captura y el uso efectivo de la luz solar, una fuente de energía inagotable, accesible a nivel mundial y libre de contaminación, es fundamental para reemplazar los combustibles fósiles y para mitigar el cambio climático", dijo McCusker. "Para lograr este objetivo, unoUno de los procesos clave que deben ocurrir después de la absorción de luz es la transferencia de electrones, similar a lo que hacen las plantas en la fotosíntesis ".
Pero desatar esta capacidad ha resultado ser un desafío. Esto se debe, en parte, al hecho de que los compuestos que son muy efectivos para convertir la luz en carga utilizable requieren el uso de algunos de los elementos menos abundantes en el planeta. Tomemos, por ejemplo,rutenio e iridio, que se emplean ampliamente en cromóforos que pueden llevar a cabo estos procesos químicos con luz activada.
"El rutenio es uno de los cinco o seis elementos menos abundantes en la corteza terrestre y simplemente no es una opción viable como componente de recolección de luz para un problema a escala mundial como la producción de combustible solar", dijo McCusker. "Necesitamos encontrarreemplazos que son abundantes en la Tierra, como el hierro, para hacer posible la escalabilidad global. Este no es un problema de ingeniería o fabricación, sino uno de ciencia fundamental que tiene su origen en los mismos conceptos que Mendeleev descubrió cuando construyó la tabla periódica ".
Ahí es donde entra en juego parte de la investigación respaldada por el DOE de MSU. La investigación de McCusker se basa en una confluencia de químicos orgánicos e inorgánicos sintéticos, así como en una gama de técnicas espectroscópicas.
"De particular importancia con respecto a nuestros esfuerzos de conversión de energía solar es la espectroscopía láser ultrarrápida con resolución temporal, que nos permite rastrear la evolución de un sistema químico en menos de una billonésima de segundo después de que la luz ha sido absorbida", dijo McCusker."La capacidad de combinar síntesis y espectroscopía ultrarrápida en un laboratorio es un aspecto críticamente importante de la investigación, ya que nos permite a mis alumnos y a mí establecer conexiones inmediatas entre la composición de las moléculas que preparamos y sus propiedades inducidas por la luz".
La perspectiva para este campo es fuerte, agregó.
"Aunque queda mucho por hacer, la comprensión de la naturaleza periódica del problema junto con el trabajo creativo de un número creciente de grupos de investigación en todo el mundo presagia que la perspectiva de un cambio sísmico en la forma en que conectamos la química inorgánica molecular conla ciencia de la captura y conversión de luz es realmente brillante ", dijo McCusker.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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