Cientistas descobrem cristal que respira oxigênio como pulmões

Uma equipe de cientistas da Coreia e do Japão descobriu um novo tipo de cristal que pode “respirar” — liberando e absorvendo oxigênio repetidamente a 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 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, reabsorver o oxigênio, tudo isso sem se desintegrar. Esse processo pode ser repetido muitas vezes, tornando-o ideal para aplicações no mundo real.
Esse 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. Seus achados foram publicados na revista Nature Communications em 15 de agosto de 2025. “É como dar pulmões ao cristal, permitindo que ele inale e exale 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 mínimas emissões. Isso também desempenha um papel em transistores térmicos — dispositivos que podem direcionar calor como interruptores elétricos — e em janelas inteligentes que ajustam seu fluxo de calor dependendo do clima.
Até agora, a maioria dos materiais que podiam realizar esse tipo de controle de oxigênio era muito frágil ou operava apenas em condições severas, como temperaturas extremamente altas. Este novo material funciona em condições mais amenas e permanece estável. “Essa descoberta é impressionante de duas maneiras: apenas íons de cobalto são reduzidos, e o processo leva à formação de uma nova estrutura cristalina estável”, explica o Prof. Jeen. Eles também demonstraram 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 vão desde energia limpa até eletrônicos e até materiais de construção ecológicos.”
Financiamento: Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF), com financiamento do governo da Coreia (RS-2025-00558200). Além disso, este trabalho foi parcialmente apoiado sob a estrutura do programa de cooperação internacional gerido pela NRF (NRF-2022K2A9A1A01098180). H.O. é apoiado por subsídios de 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 Conjunto de Pesquisa para Materiais e Dispositivos. H. J. reconhece o apoio do Instituto Básico de Ciência da Coreia (Centro Nacional de Instalações e Equipamentos de Pesquisa) com financiamento do Ministério da Educação (número da concessão RS-2024-00435344). S. P. e S. Y. reconhecem o apoio do Programa de Desenvolvimento de Tecnologia em Nano e Materiais através da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF), financiado pelo Ministério da Ciência e TIC (RS-2024-00460372).