Kide, joka hengittää happea28.08.2025
Uusi materiaali on erityinen metallioksidi, joka on valmistettu strontiumista, raudasta ja koboltista. Sen tekee ainutlaatuiseksi se, että se voi vapauttaa happea kuumennettaessa yksinkertaisessa kaasuympäristössä ja ottaa sen sitten takaisin sisään hajoamatta. Tämä prosessi voidaan toistaa useita kertoja, mikä tekee siitä ihanteellisen tosielämän sovelluksiin. Kyseessä on mahdollinen käänteentekevä tekijä polttokennoille, älykkäille ikkunoille ja seuraavan sukupolven elektroniikalle Tätä merkittävää tutkimusta on johtanut professori Hyoungjeen Jeen Pusanin kansallisen yliopiston fysiikan laitokselta, ja sen on kirjoittanut yhdessä professori Hiromichi Ohta Hokkaidon yliopiston elektroniikan tutkimuslaitoksesta. ”Se on kuin annettaisiin kiteelle keuhkot, ja se voi hengittää sisään ja ulos happea käskystä”, sanoo professori Jeen. Materiaalien hapen hallinta on ratkaisevan tärkeää teknologioille, kuten kiinteäoksidiset polttokennot, jotka tuottavat sähköä vedystä minimaalisilla päästöillä. Sillä on myös rooli lämpötransistoreissa – laitteissa, jotka voivat ohjata lämpöä kuten sähkökytkimet – ja älykkäissä ikkunoissa, jotka säätävät lämmönvirtaustaan sään mukaan. Tähän asti useimmat materiaalit, jotka kykenivät tällaiseen hapen hallintaan, olivat liian hauraita tai toimivat vain ankarissa olosuhteissa, kuten erittäin korkeissa lämpötiloissa. Tämä uusi materiaali toimii leudoimmissa olosuhteissa ja pysyy vakaana. ”Tämä havainto on silmiinpistävä kahdella tavalla: vain koboltti-ionit pelkistyvät, ja prosessi johtaa täysin uuden mutta vakaan kiderakenteen muodostumiseen”, professori Jeen selittää. He osoittivat myös, että SrFe0.5Co0.5O2.5 -kiteen materiaali voi palata alkuperäiseen muotoonsa, kun happea lisätään uudelleen, mikä osoittaa, että prosessi on täysin palautuva. ”Tämä on merkittävä askel kohti älykkäiden materiaalien toteuttamista, jotka voivat mukautua reaaliajassa”, professori Ohta sanoo. ”Mahdolliset sovellukset vaihtelevat puhtaasta energiasta elektroniikkaan ja jopa ympäristöystävällisiin rakennusmateriaaleihin.” Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Korealais-japanilainen tiedemiesryhmä on löytänyt uudenlaisen kiteen, joka voi "hengittää" – vapauttaa ja absorboida happea toistuvasti suhteellisen matalissa lämpötiloissa. Tämä ainutlaatuinen kyky voisi mullistaa tapamme kehittää puhtaita energiateknologioita, kuten polttokennoja, energiansäästöikkunoita ja älykkäitä lämpölaitteita.