Vedci predstavili materiál, ktorý môže zmeniť spôsob, akým budeme využívať čistú energiu. Ide o kryštál, ktorý dokáže „dýchať“ kyslík. Tento objav vznikol spojením výskumných tímov z Pusan National University v Južnej Kórei pod vedením profesora Hyoungjeena Jeena a Hokkaido University v Japonsku, kde pôsobí profesor Hiromichi Ohta.

Ich štúdia publikovaná v časopise Nature Communications opisuje nový typ oxidového materiálu, zloženého zo stroncia, železa a kobaltu, ktorý sa správa takmer ako živý organizmus. Pri zahriatí v jednoduchom plynovom prostredí kyslík uvoľňuje a následne si ho znovu berie späť, pričom celý proces zvláda opakovane bez toho, aby sa narušila jeho stabilita. Téme sa venoval portál Interesting Engineering.

Zrazí emisie na minimum

Profesor Jeen prirovnal tento jav k tomu, akoby kryštál dostal pľúca a vedel na povel vdychovať a vydychovať kyslík. Práve schopnosť manipulovať s kyslíkom v materiáloch je kľúčom k vývoju pokročilých technológií, akými sú napríklad tuhé oxidové palivové články, ktoré vyrábajú elektrinu z vodíka s minimálnymi emisiami.

Objav otvára cestu aj k novým zariadeniam – napríklad k tepelným tranzistorom, ktoré dokážu usmerňovať tok tepla podobne ako elektrické spínače, či k inteligentným oknám schopným automaticky regulovať priepustnosť tepla v závislosti od počasia. Výsledkom by mohli byť energeticky úspornejšie budovy a zariadenia.

Gemini

Výnimočný objav

Doteraz sa výskumníci stretávali s tým, že materiály schopné manipulovať s kyslíkom boli príliš krehké alebo fungovali iba pri extrémne vysokých teplotách, čo obmedzovalo ich praktické využitie. Nový kryštál tieto nedostatky prekonáva. Pri opakovanom cykle uvoľňovania a spätného prijímania kyslíka si zachováva svoju štruktúru a výkonnosť aj pri oveľa miernejších podmienkach. To znamená, že by sa mohol uplatniť v reálnych zariadeniach bez toho, aby sa rýchlo znehodnotil.

Z vedeckého hľadiska je objav výnimočný aj tým, že počas celého procesu sa redukujú iba ióny kobaltu, čo vedie k vytvoreniu úplne novej, no zároveň stabilnej kryštálovej štruktúry. Keď sa kyslík opäť dostane späť do systému, materiál sa vráti do svojej pôvodnej podoby. Táto úplná reverzibilita je zásadná keďže zabezpečuje, že kryštál zvládne cyklus dýchania kyslíka znovu a znovu bez straty vlastností.

Profesor Ohta k tomu dodáva, že ide o významný krok k vytvoreniu inteligentných materiálov, ktoré sa dokážu samé prispôsobovať v reálnom čase. Potenciál využitia siaha od čistej energie cez modernú elektroniku až po ekologické stavebné materiály.

Čítajte viac z kategórie: Novinky