Úplne zmenia povrch čohokoľvek. Vedci našli prelomový materiál, ktorý premieňa slnečné svetlo na teplo
Vedci prichádzajú s prelomovým materiálom, ktorý dokáže mimoriadne efektívne premieňať slnečné svetlo priamo na teplo. Týmto objavom otvorili nové možnosti pre udržateľné technológie v oblastiach ako inteligentné budovy, čistenie vody či výroba palív bez emisií.
Základom vedeckého riešenia sú tenké vrstvy oxidovej zlúčeniny titánu známej ako Ti₄O₇, ktorá patrí do skupiny tzv. Magnéliho fáz – ide o substechiometrické formy oxidov titánu so špeciálnymi elektrickými a chemickými vlastnosťami, ktoré však doteraz narážali na praktické obmedzenia pri ich výrobe a využití.
„Schopnosť vytvoriť tenké fototermálne povlaky na relatívne veľkých povrchoch má veľký potenciál napríklad pri pasívnej odsoľovacej technológii, ktorá využíva iba priame slnečné svetlo a nevyžaduje žiadnu externú elektrickú energiu – na rozdiel od dnes bežne používaného reverznej osmózy,“ vysvetľuje profesor My Ali El Khakani z kanadského výskumného inštitútu INRS, ktorý celý projekt viedol a na ktorý upozornil portál Interesting Engineering.
Našli riešenie na náročný problém
Klasické metódy syntézy Ti₄O₇, ako napríklad tepelná redukcia, produkujú materiál v podobe prášku a často iba v zmiešanej fáze, čo obmedzuje jeho vodivosť aj praktickú využiteľnosť, najmä keď je potrebné pokryť väčšie plochy alebo vytvoriť sofistikované štruktúry.
„Tieto tradičné metódy neumožňujú presne riadiť zloženie, morfológiu ani nanostruktúru Ti₄O₇, čo značne limituje jeho potenciál,“ potvrdzuje doktorand Loick Pichon, hlavný autor vedeckej publikácie.
Riešenie prišlo v podobe techniky magnetrónového naprašovania, ktorá sa bežne využíva v polovodičovom priemysle na tvorbu tenkých vrstiev – pomocou plazmového nanášania sa tímu podarilo uložiť vrstvy Ti₄O₇ s hrúbkou len niekoľko stoviek nanometrov na rôzne typy podkladov vrátane kovov, kremíka a skla.
„Týmto spôsobom vieme úplne zmeniť povrchové vlastnosti prakticky akéhokoľvek materiálu – či už ide o kovové platne, kremíkové doštičky alebo sklenené panely,“ dopĺňa profesor El Khakani, ktorý sa špecializuje na laserovo-plazmové procesy a nanomateriály.
Kľúčový prechod na zelenú energetiku
Okrem pasívneho odsoľovania otvára nová technológia dvere aj pre vývoj anód s vysokým výkonom, ktoré dokážu čistiť vodu kontaminovanú odolnými znečisťujúcimi látkami – vďaka vysokej vodivosti a odolnosti proti korózii je Ti₄O₇ ideálny pre elektrochemickú dekontamináciu.
Zaujímavé je aj jeho potenciálne využitie pri výrobe vodíka a amoniaku, teda v oblastiach, ktoré sú kľúčové pre prechod na zelenú energetiku.
V neposlednom rade by sa tenké fototermálne vrstvy z Ti₄O₇ mohli uplatniť v stavebníctve – napríklad pri výrobe tzv. inteligentných okien s funkciou ohrevu, ktoré by mohli výrazne prispieť k energetickej efektivite budov a zníženiu nákladov na vykurovanie.
„Z vedeckého hľadiska je to veľký krok vpred – podarilo sa nám po prvýkrát dokázať základný vzťah medzi optickou absorpciou Ti₄O₇ vrstiev a ich schopnosťou premieňať svetlo na teplo,“ uzatvára profesor El Khakani, ktorého tím tak položil základ pre nový typ solárnych technológií s množstvom praktických využití.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Môže zasiahnuť ciele na celom svete. Európsky štát vyvíja jadrovú raketu s doletom 10 000 km
Obyvatelia bohatého európskeho štátu v tom majú jasno. Kvôli tomuto dôvodu váhajú s kúpou elektromobilu
Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
Najstaršie múmie sveta šokovali vedcov. Objav je o celé tisícročia starší než Egypt aj Čile
Tesla v kľúčovom teste „pohorela“. Odhalili najväčšiu slabinu Cybertrucku a Modelu 3 (+VIDEO)
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Rebríček najhorších SUV na slovenskom trhu: Tieto autá technickou kontrolou len tak neprejdú, tvrdia odborníci
Stála na prahu smrti, dnes má telo dvadsiatničky: 53-ročná lekárka odhalila rutinu, ktorá ju omladila o tri desaťročia
Tajný dôchodkový bonus: Ako získať stovky eur navyše pri odchode do penzie (NÁVOD)
Vytvorila biznis, ktorý jej generuje 930-tisíc eur ročne: „Nemala som víkendy ani spoločenský život, no stálo to za to“
Zabraňuje návalom hladu a brzdí priberanie: Biohacking trik Kristen Bell zaujal odborníkov na výživu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
- Stroj zo studenej vojny prerobili na toto. Svetová veľmoc uchvátila svet, môže mať zákerné úmysly
- Slovákom leží v zuboch dodnes. Toto je príbeh filmu, kvôli ktorému Habera zažaloval Tarantinovho žiaka
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Oscarové prekvapenie je konečne online
- Ponúka silný motor za dostupné ceny. Volkswagen spustil na Slovensku predpredaj nového SUV
-
- Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Oscarové prekvapenie je konečne online
- Ponúka silný motor za dostupné ceny. Volkswagen spustil na Slovensku predpredaj nového SUV
- Stroj zo studenej vojny prerobili na toto. Svetová veľmoc uchvátila svet, môže mať zákerné úmysly
- Česi pochopili krízu v Európe. Začali s modernizáciou, ktorá im zaručí energetickú nezávislosť
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Kybernetická éra sa ukázala v Košiciach. SlovakiaTech 2025 láme všetky očakávania
Realita o elektroautách prekvapila celé Slovensko. Len malá časť ľudí má reálnu skúsenosť za volantom
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP