دانشمندان در کره‌جنوبی و ژاپن ماده‌ای جدید ساخته‌اند که می‌تواند اکسیژن را آزاد و دوباره جذب کند. این کشف راه را برای ساخت سلول‌های سوختی، پنجره‌های هوشمند و دستگاه‌های حرارتی پیشرفته در حوزه انرژی پاک هموار می‌کند.
به گزارش تکناک، دانشمندان کره‌ای و ژاپنی ماده‌ای جدید ساخته‌اند که مثل یک موجود زنده نفس می‌کشد؛ یعنی می‌تواند اکسیژن را آزاد کند و دوباره جذب کند. این ماده از ترکیب استرانسیم، آهن و کبالت ساخته شده و با گرم شدن، بدون آسیب دیدن، اکسیژن را آزاد کرده و دوباره در خود نگه می‌دارد. این ویژگی می‌تواند مسیر تازه‌ای برای فناوری‌های انرژی پاک و هوشمند باز کند.
فهرست مطالب
ماده‌ای کریستالی که مانند ریه نفس می‌کشد
پروفسور هیونگجین جین، یکی از پژوهشگران این مطالعه، می‌گوید: این کشف مثل آن است که به یک ماده ریه بدهیم؛ ماده‌ای که می‌تواند به فرمان ما اکسیژن را وارد و خارج کند. این توانایی برای فناوری‌هایی مثل سلول‌های سوختی اکسید جامد، که با کمترین آلودگی از هیدروژن برق تولید می‌کنند، بسیار مهم است.
علاوه بر این، این ماده می‌تواند به ساخت ترانزیستورهای حرارتی کمک کند که ابزارهایی هستند که گرما را مثل کلیدهای برق کنترل می‌کنند. همچنین می‌توان از آن در پنجره‌های هوشمندی استفاده کرد که بسته به آب‌وهوا، میزان عبور گرما را تنظیم می‌کنند. این نوآوری‌ها می‌توانند راه را برای ساختمان‌ها و دستگاه‌هایی باز کنند که هوشمندتر و کم‌مصرف‌تر هستند.
غلبه بر محدودیت‌های گذشته
مواد قبلی فقط در دماهای خیلی بالا کار می‌کردند، و همین باعث می‌شد برای استفاده در فناوری‌های روزمره مناسب نباشند. اما ماده‌ی جدید، بدون اینکه ساختارش به‌هم بخورد، می‌تواند بارها اکسیژن را آزاد کند و دوباره جذب کند، آن هم در شرایطی ملایم‌تر و قابل اجرا.
این ویژگی باعث می‌شود برخلاف مواد قبلی، در صنعت و زندگی واقعی هم کاربرد داشته باشد.
ساختار پایدار و کاهش انتخابی کبالت
دانشمندان توضیح می‌دهند که این کشف از دو جهت شایان توجه است:
- در طول فرآیند فقط یون‌های کبالت کاهش می‌یابند
- این تغییر منجر به ایجاد یک ساختار کریستالی جدید و پایدار می‌شود
آزمایش‌ها نشان دادند که این ماده پس از بازگرداندن اکسیژن، به طور کامل به شکل اولیه خود بازمی‌گردد. این فرآیند کاملاً برگشت‌پذیر است و تضمین می‌کند که این ماده می‌تواند چرخه «تنفس اکسیژن» را بارها تکرار کند، بدون اینکه دچار تخریب شود.
گامی بزرگ به سوی توسعه مواد هوشمند
این کشف گامی بزرگ در توسعه مواد هوشمندی است که قادرند در زمان واقعی خود را با شرایط وفق دهند.
این ماده کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارد؛ از تولید انرژی پاک و الکترونیک پیشرفته گرفته تا مصالح ساختمانی دوستدار محیط زیست. چنین نوآوری‌ای می‌تواند راه‌حل‌های تازه‌ای برای افزایش بهره‌وری و پایداری در صنایع گوناگون ارائه کند.
