Los científicos han buscado durante mucho tiempo imitar el proceso mediante el cual las plantas producen su propio combustible utilizando la luz solar. dióxido de carbono, y agua a través de dispositivos de fotosíntesis artificial, pero cómo funcionan exactamente las sustancias llamadas catalizadores para generar combustible renovable sigue siendo un misterio.

Ahora, a PNAS estudio dirigido por Berkeley Lab y respaldado por la caracterización de materiales de última generación en el Joint Center for Artificial Photosynthesis, potentes técnicas de espectroscopia de rayos X en la fuente de luz avanzada, y cálculos ultrarrápidos realizados en el Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética — ha descubierto nuevos conocimientos sobre cómo controlar mejor el óxido de cobalto, uno de los catalizadores más prometedores para la fotosíntesis artificial.

Cuando las moléculas de óxido de cobalto cubano, llamado así por sus ocho átomos que forman un cubo, están en solución, las unidades catalíticas eventualmente chocan entre sí y reaccionan, y así desactivar.

Para mantener los catalizadores en su lugar, y prevenir estas colisiones, los investigadores utilizaron una estructura organometálica como andamio. La técnica es similar a cómo el tetramanganeso, un catalizador de metal-oxígeno en la fotosíntesis natural, se protege de la autodestrucción escondiéndose en un bolsillo de proteína.

"Nuestro estudio proporciona una plan conceptual para diseñar la próxima generación de catalizadores de conversión de energía, "dijo Don Tilley, científico principal de la facultad en la División de Ciencias Químicas del Laboratorio de Berkeley y coautor correspondiente del estudio.