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Robô Identifica Materiais Avançados Para Células Solares

A busca por soluções de energia sustentável dá um salto significativo com o advento do RoboMapper, um robô alimentado por IA projetado para revolucionar a pesquisa de energia solar.


Imagem: Divulgação


Em um estudo inovador liderado pela Universidade do Estado da Carolina do Norte, os pesquisadores demonstram como o RoboMapper acelera a descoberta de novos materiais semicondutores, especificamente perovskitas, com maior estabilidade e eficiência de células solares.


Pesquisa com maior eficiência para impulsionar a tecnologia das placas solares

Tradicionalmente, a pesquisa de materiais no campo da energia solar exige processos meticulosos e demorados.


Os pesquisadores preparariam amostras individuais e passariam por várias etapas usando vários instrumentos, exigindo um consumo substancial de energia.


Tentativas anteriores de automatizar o processo melhoraram a velocidade, mas ainda operavam com uma amostra de cada vez.


O RoboMapper, por outro lado, introduz uma mudança de paradigma ao automatizar o processo de coleta de dados e miniaturizar amostras de materiais por meio de impressão moderna.


Essa abordagem permite que dezenas de amostras sejam colocadas em um único chip, permitindo a coleta paralela de dados e reduzindo significativamente o tempo e a energia gastos na pesquisa.


Imagem: Divulgação


O principal autor Tonghui Wang, um estudante de doutorado, elogia a eficiência do RoboMapper, afirmando: “É quase 10 vezes mais rápido que as técnicas automatizadas anteriores, tornando a busca por novos materiais muito mais eficiente, econômica e sustentável em termos de nossa pegada de carbono.”


O retorno mais positivo veio quando a equipe avaliou o impacto ambiental da pesquisa de materiais tradicionais e a comparou com a abordagem simplificada do RoboMapper.


Os resultados foram surpreendentes, com o RoboMapper reduzindo em dez vezes as emissões de gases de efeito estufa da caracterização, reafirmando seus atributos ecológicos.


Rapidez e agilidade na busca por novas células solares


Em sua demonstração de prova de conceito, o RoboMapper concentrou-se em materiais de perovskita, conhecidos por suas capacidades superiores de absorção de luz em comparação com o silício.


As células solares de perovskita oferecem o potencial para estruturas mais finas e leves sem comprometer a eficiência, tornando-as um alvo principal para tecnologias solares de próxima geração.


Um dos principais desafios na pesquisa de perovskita é alcançar a estabilidade. Os materiais tendem a se degradar quando expostos à luz, comprometendo suas propriedades desejáveis.


Imagem: Divulgação


Com a experimentação eficiente do RoboMapper, os pesquisadores fizeram progressos significativos ao identificar novos materiais de perovskita com maior estabilidade e eficiência de células solares.


O sucesso do RoboMapper foi atribuído à sua abordagem sistemática, criando 150 composições de ligas diferentes por meio de testes que avaliaram a estrutura cristalina, as características ópticas e a estabilidade de cada amostra.


A modelagem computacional foi então empregada para identificar a composição de liga ideal para células solares em tandem, que foi posteriormente validada por meio de técnicas convencionais de laboratório.


A perspectiva de aproveitar todo o potencial da energia solar torna-se cada vez mais promissora, impulsionada por tecnologia de ponta e mentes inovadoras comprometidas em moldar um futuro mais verde.


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