Uma equipe de cientistas da Coreia e do Japão descobriu um novo tipo de cristal que pode “respirar” — liberando e absorvendo oxigênio repetidamente em temperaturas relativamente baixas. Essa habilidade única pode transformar a forma como desenvolvemos tecnologias de energia limpa, incluindo células de combustível, janelas com economia de energia e dispositivos térmicos inteligentes.
O material recentemente desenvolvido é um tipo especial de óxido metálico composto por estrôncio, ferro e cobalto. O que o torna extraordinário é que ele pode liberar oxigênio quando aquecido em um ambiente gasoso simples e, em seguida, absorvê-lo de volta, tudo isso sem se desintegrar. Esse processo pode ser repetido muitas vezes, tornando-o ideal para aplicações do mundo real.
Este estudo notável foi liderado pelo professor Hyoungjeen Jeen do Departamento de Física da Universidade Nacional de Pusan, na Coreia, e coautorado pelo professor Hiromichi Ohta do Instituto de Ciência Eletrônica da Universidade de Hokkaido, no Japão. As descobertas foram publicadas na revista Nature Communications em 15 de agosto de 2025. “É como dar pulmões ao cristal, podendo ele inalar e exalar oxigênio sob demanda”, diz o Prof. Jeen. Controlar o oxigênio em materiais é crucial para tecnologias como células de combustível de óxido sólido, que produzem eletricidade a partir de hidrogênio com mínimas emissões. Também desempenha um papel em transistores térmicos — dispositivos que podem direcionar o calor como interruptores elétricos — e em janelas inteligentes que ajustam seu fluxo de calor dependendo do clima.
Até agora, a maioria dos materiais que poderiam fazer esse tipo de controle de oxigênio era muito frágil ou funcionava apenas em condições severas, como temperaturas extremamente altas. Este novo material opera sob condições mais amenas e permanece estável. “Essa descoberta é impressionante de duas maneiras: apenas os íons de cobalto são reduzidos e o processo leva à formação de uma estrutura cristalina totalmente nova, mas estável”, explica o Prof. Jeen. Eles também mostraram que o material poderia retornar à sua forma original quando o oxigênio fosse reintroduzido, provando que o processo é totalmente reversível. “Este é um grande passo em direção à realização de materiais inteligentes que podem se ajustar em tempo real”, diz o Prof. Ohta. “As possíveis aplicações vão desde energia limpa até eletrônicos e até materiais de construção ecologicamente corretos.”
Financiamento: Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) com subsídio financiado pelo governo da Coreia (RS-2025-00558200). Além disso, este trabalho foi parcialmente apoiado no âmbito do programa de cooperação internacional gerido pela NRF (NRF-2022K2A9A1A01098180). H.O. é apoiado por Auxílios para Pesquisa Científica A (22H00253) da Sociedade do Japão para a Promoção da Ciência (JSPS). Parte deste trabalho foi apoiada pela Aliança Crossover para Criar o Futuro com Pessoas, Inteligência e Materiais, e pelo Centro de Pesquisa Conjunta de Rede para Materiais e Dispositivos. H. J. agradece o apoio do Instituto Básico de Ciência da Coreia (Centro Nacional de Pesquisa e Equipamentos) com subsídio financiado pelo Ministério da Educação (número do subsídio RS-2024-00435344). S. P. e S. Y. reconhecem o apoio do Programa de Desenvolvimento de Tecnologia Nano e Material através da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF), financiado pelo Ministério da Ciência e TIC (RS-2024-00460372).
