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
Zmena klímy zákerne ničí dôležitý orgán. Do roku 2050 zomrie dvakrát viac ľudí, varujú odborníci
Rusi znova provokujú NATO. Simulovali raketový útok na Poľsko, hrozivý systém umiestnili na cestu
PRELOM: Osídľovanie Mesiaca a Marsu môže začať. Blue Origin vyvinulo technológiu, ktorá vyrába kyslík
2 000 koní, strhujúce zrýchlenie a šialené ceny. Toto je TOP 10 najdrahších elektromobilov sveta
Slováci začali objednávať lacné elektromobily z Číny. Zistili sme, ako na to a aké sú celkové náklady (ROZHOVOR)
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Pokuta až 100 eur za bežnú chybu Slovákov. Mnohí vodiči robia vec, ktorú si ani neuvedomujú
Banky menia pravidlá prevodu peňazí. Od októbra potrebuješ viac než len číslo účtu príjemcu
Vedci objavili zbraň proti rakovine prsníka. Jediný tréning môže zastaviť rakovinové bunky, tvrdia odborníci
Chránili naše zdravie, dnes sú časovanou bombou. Rúška z čias Covid-19 uvoľňujú „neviditeľný jed“, tvrdia vedci
Prudká zmena počasia na Slovensku: Rútia sa búrky a výrazné ochladenie, varujú experti (PREDPOVEĎ)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Zem je vo vnútri úplne iná ako sme si mysleli. Stojíme na gigantickom „oceáne”
- OFICIÁLNE: Legendárna Nokia je späť. Predstavila odolný smartfón s neuveriteľnými parametrami
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Zem je vo vnútri úplne iná ako sme si mysleli. Stojíme na gigantickom „oceáne”
- Dôležitá zmena pre používateľov Gmailu. Tradičným spôsobom sa už čoskoro neprihlásiš
- Slováci si našli nového miláčika. Tento mobil nestojí 1000 eur a poráža vlajkové lode Apple a Samsungu
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Vedci našli artefakt starý 80 000 rokov. Odhalil, že o minulosti ľudstva sme sa totálne mýlili
- Japonci zaskočili konkurenciu. Nissan predstavil motor, aký svet ešte nevidel
Európskej únii hrozí kríza: Zákaz spaľovacích motorov zrušíme, sľúbil Európanom predseda ľudovej strany
Umelá inteligencia dostane prísnejšie pravidlá. Brusel chce Kódex praxe do roku 2026
Rusko zradil verný európsky spojenec. Poza jeho chrbát dodáva muníciu Ukrajine
Blanárove slová o dronoch vzbudili reakciu. Ukrajina odmieta spochybňovanie faktov
Rusko bojuje s krízou. Dôležitá komodita je ohrozená a láme rekordy cien, urobili zúfalý krok
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP