Ázsiai kutatók által fejlesztett új kristály szerkezeti stabilitását megőrizve képes oxigént elnyelni majd kibocsátani. Az anyag a tiszta energia, az elektronika és az építőipar területén vezet eddig ismeretlen utakra.
A dél-koreai és japán tudóscsoport stronciumból, vasból és kobaltból álló fém-oxidot hozott létre, amely egyszerű gázközegben történő melegítésre oxigént nyel el és bocsát ki. A kristály képes rá, hogy mindezt ismételten hajtsa végre, anélkül, hogy a szerkezete károsodna. A kutatást a Puszani Nemzeti Egyetem professzora, Hyoungjeen Jeen professzor vezette, míg társszerzőként a Hokkaidói Egyetemen dolgozó Hiromichi Ohta professzor neve tűnik fel a tanulmányban. Előbbi szerint az új felfedezés olyan, „mintha a kristálynak lenne tüdeje, és parancsra tudná be-, majd kilélegezni az oxigént”.
Az oxigén szabályozása kulcsfontosságú például a szilárd-oxid üzemanyagcellákban, amelyek hidrogénből állítanak elő áramot minimális károsanyag-kibocsátással, így a találmány az energiaipar egyik új kincse lehet.
A kutatók szerint ugyanakkor ez az anyag ennél jóval messzebbre mutat és új fejlesztéseket, új termékeket, például olyan hőtranzisztorok létrehozását is lehetővé teszi, amelyek képesek irányítani a hő áramlását. További elképesztő opciója, hogy eddig sosem látott ablakok készítésére ad lehetőséget az építőiparban, hiszen a kristály segítségével lehetségessé válik a hőáramlást automatikusan, az időjárási körülményekhez igazodva szabályozó üveg.
Az oxigént szabályozni képes anyagok korábban törékenyek voltak, vagy csak nagyon magas hőmérsékleten működtek, ezért nem lehetett őket alkalmazni mindennapi technológiákban. Az új kristálynak köszönhetően átléphetőek ezek a korlátok, hiszen a szerkezete stabil, a teljesítménye pedig egyenletes maradt, miközben ismételten oxigént nyelt el és bocsátott ki, még enyhébb körülmények között is.
A kutatók nyilatkozatokban hangsúlyozták, hogy a felfedezés különösen figyelemre méltó azért, mert csak a kristályban lévő kobalt-ionok redukálódtak, és ez az átalakulás egy teljesen új, stabil szerkezetet hozott létre. További kísérletek kimutatták, hogy amikor a kutatók oxigént juttattak a kristályhoz, az visszanyerte eredeti formáját. Ezzel sikerült igazolni, hogy a folyamat teljesen visszafordítható, ami kulcsfontosságú tényező, lévén a visszafordíthatóság szavatolja, hogy a kristály anélkül végezze el újra, meg újra az oxigén be- és kilégzési ciklusát, hogy idővel lebomlana.
Hiromichi Ohta professzor a felfedezésük jelentőséget hangsúlyozva kiemelte, hogy az új kristály fontos lépést jelent olyan okos anyagok fejlesztése felé, amelyek képesek valós időben alkalmazkodni. Az alkalmazási lehetőségek közé tartozik a forradalmi tiszta energia alkalmazások, modern elektronikai termékek és környezetbarát építőanyagok fejlesztése.
A címlapkép illusztráció. Forrás: Freepik
„A Roszatom Műszaki Akadémián képzett szakemberek már most olyan kompetenciákat sajátítottak el, amelyekre az erőművi blokkok üzembe helyezésének minden szakaszában szükség lesz.”