Dos de los principales obst\u00e1culos para el \u00e9xito de los coches que funcionan con hidr\u00f3geno est\u00e1n relacionados con las pilas de combustible. Al igual que las bater\u00edas, las pilas de combustible producen energ\u00eda el\u00e9ctrica por medio de reacciones qu\u00edmicas, pero han sido descartadas por su baja eficacia y sus elevados costes de producci\u00f3n. Numerosos cient\u00edficos han probado con una amplia variedad de metales y otros materiales sin lograr superar estos problemas.<\/p>\n
Ahora, un equipo dirigido por Shouheng Sun, profesor de qu\u00edmica de Brown, ha resuelto un dilema similar al del cubo de Rubik para utilizar platino, un metal precioso codiciado por su capacidad para potenciar una reacci\u00f3n qu\u00edmica en las pilas de combustible. El equipo ha demostrado que dar al platino una forma de cubo mejora considerablemente su eficacia en una fase del funcionamiento de las pilas de combustible conocida como reacci\u00f3n de reducci\u00f3n del ox\u00edgeno. Los resultados de Sun se han publicado en l\u00ednea en la revista Angewandte Chemie. <\/p>\n
El platino ayuda a reducir la barrera energ\u00e9tica (cantidad de energ\u00eda necesaria para iniciar una reacci\u00f3n) en la fase de oxidaci\u00f3n de una pila de combustible. Tambi\u00e9n resulta de utilidad en el otro extremo de la pila de combustible, conocida como c\u00e1todo. Ah\u00ed, se sabe que el platino ayuda en la reducci\u00f3n del ox\u00edgeno, un proceso en el que los electrones arrancados a los \u00e1tomos de hidr\u00f3geno se unen a los \u00e1tomos de ox\u00edgeno para crear una carga el\u00e9ctrica. La reacci\u00f3n es importante porque s\u00f3lo produce agua. Este subproducto (en lugar del di\u00f3xido de carbono que origina el calentamiento global) es una de las principales razones por las que las pilas de hidr\u00f3geno son un campo de investigaci\u00f3n tentador tanto para los fabricantes de coches como para los pol\u00edticos.<\/p>\n
Sin embargo, los cient\u00edficos se han encontrado con dificultades a la hora de maximizar el potencial del platino en la reacci\u00f3n de reducci\u00f3n del ox\u00edgeno. Las barreras giran principalmente en torno a la forma y la superficie del \u00e1rea (geometr\u00eda y geograf\u00eda). Lo que Sun ha descubierto es que moldeando el platino en forma de cubo a nanoescala potencia su cat\u00e1lisis, es decir, impulsa la velocidad de una reacci\u00f3n qu\u00edmica. <\/p>\n
\u201cPor primera vez, podemos controlar la morfolog\u00eda de la part\u00edcula para hacerla m\u00e1s similar a un cubo\u201d, se\u00f1al\u00f3 Sun. \u201cAnteriormente se ten\u00eda un control muy limitado sobre este proceso. Ahora hemos demostrado que se puede hacer de forma uniforme y coherente\u201d.<\/p>\n
Durante sus experimentos, Sun, junto con el estudiante de postgrado Chao Wang e ingenieros de la empresa japonesa Hitachi Maxwell Ltd., crearon formas c\u00fabicas y poli\u00e9dricas de diferentes tama\u00f1os a\u00f1adiendo acetilacetonato de platino (Pt(acac)2) y cantidades traza de pentacarbonilo de hierro (Fe(CO)5) en rangos de temperatura espec\u00edficos.. El equipo observ\u00f3 que los cubos eran m\u00e1s eficaces como catalizadores, debido en gran parte a su estructura de superficie y su resistencia a ser absorbidos por el sulfato en la disoluci\u00f3n de la pila de combustible.<\/p>\n
El pr\u00f3ximo paso, seg\u00fan Sun, ser\u00e1 construir una pila de combustible con una membrana electrol\u00edtica polim\u00e9rica y en ella probar los nanocubos de platino como catalizadores. <\/p>\n