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 maneira como desenvolvemos tecnologias de energia limpa, incluindo células de combustível, janelas que economizam energia e dispositivos térmicos inteligentes.
O material recém-desenvolvido é um tipo especial de óxido metálico composto de 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, reabsorvê-lo, tudo isso sem se desintegrar. Esse processo pode ser repetido várias vezes, tornando-o ideal para aplicações no 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 Ciências Eletrônicas da Universidade Hokkaido, no Japão. As descobertas foram publicadas na revista Nature Communications em 15 de agosto de 2025. “É como dar aos cristais pulmões, e eles podem inalar e exalar oxigênio sob comando”, 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 do hidrogênio com emissões mínimas. 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 realizar esse tipo de controle de oxigênio era muito frágil ou funcionava apenas em condições extremas, como temperaturas extremamente elevadas. Este novo material opera em 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 nova, mas estável estrutura cristalina”, 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 aplicações potenciais variam de energia limpa a eletrônicos e até materiais de construção ecológicos.”
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 sob o âmbito do programa de cooperação internacional gerido pela NRF (NRF-2022K2A9A1A01098180). H.O. é apoiado por subsídios para Pesquisa Científica A (22H00253) da Sociedade Japonesa 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 em Redes Conjuntas para Materiais e Dispositivos. H. J. reconhece o apoio do Instituto Coreano de Ciência Básica (Centro Nacional de Pesquisa e Equipamentos) com subsídio financiado pelo Ministério da Educação (subsidio nº RS-2024-00435344). S. P. e S. Y. reconhecem o apoio do Programa de Desenvolvimento de Tecnologia de Nanomateriais através da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF), financiado pelo Ministério da Ciência e TIC (RS-2024-00460372).