Новый кристалл поглощает и выделяет кислород без разрушения

Международная группа исследователей из Южной Кореи и Японии создала инновационный оксид металла на основе стронция, железа и кобальта, способный обратимо поглощать и выделять кислород без структурной деградации. Профессор Хёнджин Джин из Пусанского национального университета и профессор Хиромити Охта из Университета Хоккайдо опубликовали результаты своей работы в журнале Nature Communications.

Ключевая особенность нового материала заключается в селективном восстановлении только ионов кобальта при нагревании в газовой среде, что приводит к формированию стабильной альтернативной кристаллической структуры. При повторном введении кислорода кристалл полностью возвращается к исходному состоянию, демонстрируя высокую степень обратимости процесса.

В отличие от существующих аналогов, которые функционируют лишь при экстремальных температурах или быстро разрушаются, разработанный кристалл сохраняет работоспособность в более мягких условиях на протяжении многочисленных циклов. Это делает его практически применимым для широкого спектра технологий.

Материал открывает перспективы для создания более эффективных твердооксидных топливных элементов, преобразующих водород в электричество с минимальными выбросами. Кроме того, он может найти применение в термотранзисторах — устройствах, управляющих тепловыми потоками подобно электрическим переключателям, а также в энергосберегающих «умных» окнах, автоматически регулирующих теплообмен в зависимости от внешних условий.

Исследователи отмечают, что данная разработка представляет значительный шаг в направлении создания адаптивных материалов, способных к самонастройке в реальном времени, что имеет потенциал для трансформации энергетических технологий будущего.

Источник: Interestingeng Iineering