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Los Alamos explora un nano clúster híbrido de oro ultrapequeño para pilas de combustible enzimáticas

Con las fuentes de combustibles fósiles disminuyendo, un mejor diseño de pila de biocombustible es un fuerte candidato en el campo de la energía. En una investigación publicada en el Journal of the American Chemical Society, investigadores de Los Alamos y colaboradores externos han sintetizado y caracterizado un nuevo nano clúster de oro (AuNC) que podría resolver una barrera metodológica fundamental para el diseño eficiente de pilas de biocombustible.

Los ligandos, moléculas que se unen a un átomo de metal central, son necesarios para formar nano clústeres estables. Para este estudio, los investigadores eligieron ADN monocatenario como el ligando; el ADN es un material natural a nanoescala que posee alta afinidad para los cationes metálicos y puede ser utilizado para montar el clúster a otro material a nanoescala tal como los nanotubos de carbono.

El equipo ha desarrollado un nuevo nano clúster de oro (AuNC) que mejora la transferencia de electrones. Este nuevo papel del AuNC como potenciador de la transferencia de electrones en la interfaz de electrodo enzimático podría ser eficaz para cátodos en las pilas de combustible enzimáticas, eliminando así una barrera metodológica crítica para el diseño eficiente de las pilas de biocombustible.

Aunque los nano clústeres de oro han sido utilizados en la catálisis química, esta es la primera vez que se demuestra que también pueden actuar como agentes de retransmisión de electrones para la reacción enzimática de reducción de oxígeno supervisada por la electroquímica.