Publicitate

Metalul-cameleon tocmai a fost inventat: La ce folosește

O echipă de cercetători în energie condusă de Universitatea din Minnesota Twin Cities a inventat un dispozitiv care convertește electronic un metal, astfel încât metalul-cameleon să se comporte ca un altul pentru a fi utilizat drept catalizator în reacții chimice.

Metalul-cameleon tocmai a fost inventat: La ce folosește
Imagine de © descopera.ro

Dispozitivul, numit „condensator catalitic”, este primul care demonstrează că materialele alternative care sunt modificate electronic pentru a oferi noi proprietăți pot produce o procesare chimică mai rapidă și mai eficientă.

Invenția va permite realizarea de noi tehnologii catalitice care utilizează catalizatori din metale neprețioase pentru aplicații importante, cum ar fi stocarea energiei regenerabile, producerea de combustibili regenerabili și fabricarea de materiale durabile.

Cercetarea este publicată online în JACS Au. Echipa lucrează, de asemenea, cu Biroul de Comercializare Tehnologică de la Universitatea din Minnesota și are un brevet provizoriu asupra dispozitivului.

Metalul-cameleon ne-ar putea schimba viețile

Procesarea chimică din ultimul secol s-a bazat pe utilizarea unor materiale specifice pentru a favoriza fabricarea substanțelor chimice și a materialelor pe care le folosim în viața de zi cu zi.

Multe dintre aceste materiale, cum ar fi metalele prețioase ruteniu, platină, rodiu și paladiu, au proprietăți electronice unice de suprafață. Ele pot acționa atât ca metale, cât și ca oxizi de metal, făcându-le cruciale pentru controlul reacțiilor chimice.

Publicul larg este probabil cel mai familiarizat cu acest concept prin prisma creșterii numărului de furturi de convertoare catalitice de pe mașini.

Convertizoarele catalitice sunt valoroase datorită rodiului și paladiului din interiorul lor. De fapt, paladiul poate fi mai scump decât aurul.

Aceste materiale scumpe sunt adesea insuficiente în întreaga lume și au devenit o barieră majoră în calea progresului tehnologiei.

Cum reglezi proprietățile unei substanțe?

Pentru a dezvolta această metodă de reglare a proprietăților catalitice ale materialelor alternative, cercetătorii s-au bazat pe cunoștințele lor despre modul în care se comportă electronii la suprafețe.

Echipa a testat cu succes o teorie conform căreia adăugarea și îndepărtarea electronilor dintr-un material ar putea transforma oxidul de metal în ceva care imita proprietățile altuia. Așa a apărut metalul-cameleon.

„Atomii chiar nu vor să-și schimbe numărul de electroni, dar am inventat dispozitivul de condensare catalitică care ne permite să reglam numărul de electroni de la suprafața catalizatorului”, a spus Paul Dauenhauer, profesor de inginerie chimică și știința materialelor la Universitatea din Minnesota, care a condus echipa de cercetare.

„Acest lucru deschide o oportunitate cu totul nouă pentru controlul chimic și pentru ca materialele abundente să acționeze ca niște materiale prețioase”, spune Dauenhauer.

Rezultate peste așteptări

Dispozitivul condensator catalitic folosește o combinație de filme nanometrice pentru a muta și a stabiliza electronii de la suprafața catalizatorului.

Acest design are mecanismul unic de a combina metale și oxizi de metal cu grafen pentru a permite fluxul rapid de electroni pe suprafețe reglabile chimic.

„Folosind diverse tehnologii de peliculă subțire, am combinat o peliculă de alumină la scară nanometrică realizată din aluminiu, metal disponibil din abundență la preț redus, cu grafen, pe care apoi l-am putut regla pentru a prelua proprietățile altor materiale”, a spus Tzia Ming Onn, cercetător post-doctoral la Universitatea din Minnesota, care a fabricat și a testat condensatoarele catalitice.

„Abilitatea substanțială de a regla proprietățile catalitice și electronice ale catalizatorului a depășit așteptările noastre”, spune el.

Metalul-cameleon va putea avea multiple utilizări

Designul condensatorului catalitic are o utilitate largă ca dispozitiv platformă pentru o serie de aplicații de producție. Această versatilitate provine din fabricarea sa nanometrică care încorporează grafenul drept componentă activatoare a stratului de suprafață activ, scrie Phys.org.

Puterea dispozitivului de a stabiliza electronii este reglabilă cu o compoziție variabilă a unui strat intern puternic izolator. Stratul activ al dispozitivului poate include, de asemenea, orice material catalizator de bază cu aditivi suplimentari, care pot fi apoi reglați pentru a atinge proprietățile materialelor catalitice scumpe.

„Vedem condensatorul catalitic ca pe o tehnologie de platformă care poate fi implementată într-o serie de aplicații de producție”, a spus Dan Frisbie, profesor și șef al Departamentului de Inginerie Chimică și Știința Materialelor de la Universitatea din Minnesota și membru al echipei de cercetare.

„Perspectivele de bază ale designului și componentele noi pot fi modificate pentru aproape orice substanță pe care ne-o putem imagina”, spune Frisbie.

Echipa intenționează să-și continue cercetările asupra condensatoarelor catalitice, aplicându-le metalelor prețioase pentru unele dintre cele mai importante probleme de durabilitate și de mediu.

Mai multe proiecte paralele sunt deja în desfășurare pentru stocarea energiei electrice regenerabile sub formă de amoniac, fabricarea moleculelor cheie din materiale plastice regenerabile și curățarea fluxurilor de deșeuri gazoase.

Sursă: www.descopera.ro

Foto
Distribuie prietenilor
Articole înrudite
Sci Tech
Prima imagine a găurii negre masive care se află în centrul galaxiei noastre

13.05.2022 00:10 | 3 vizualizări

Prima imagine a găurii negre masive care se află în centrul galaxiei noastre

Astronomii au publicat prima imagine a găurii negre masive care se află în centrul galaxiei noastre, numită de specialiști Sagittarius A. Are un diametru de circa 60 de milioane de km.

Sci Tech
Roverul chinez a detectat urme de apă pe Marte

12.05.2022 15:54 | 2 vizualizări

Roverul chinez a detectat urme de apă pe Marte

Mineralele hidratate descoperite de roverul robot al Chinei pe Marte într-un bazin vast despre care se crede că este locul unui ocean antic sugerează că apa a fost prezentă pe suprafața planetei mai…

Sci Tech
Google a prezentat primul său ceas inteligent - Pixel Watch

12.05.2022 15:12 | 2 vizualizări

Google a prezentat primul său ceas inteligent - Pixel Watch

Google a prezentat primul său ceas inteligent, Pixel Watch, pe care-l dezvoltă din 2019 de când a cumpărat Fitbit. Suportă conexiuni 4G și poate fi asociat doar cu dispozitive cu Android.

Sci Tech
Siemens anunţă că se retrage de pe piaţa Rusiei

12.05.2022 10:36 | 3 vizualizări

Siemens anunţă că se retrage de pe piaţa Rusiei

Conglomeratul industrial german Siemens a anunţat, joi, că se va retrage de pe piaţa rusă ca urmare a războiului declanşat de Moscova în Ucraina, relatează BBC.

Sci Tech
Apple scoate iPod din producție: Gadgetul a schimbat multe în 21 de ani

11.05.2022 08:45 | 8 vizualizări

Apple scoate iPod din producție: Gadgetul a schimbat multe în 21 de ani

Apple va scoate din producție și ultimul model de iPod pe care îl producea: iPod Touch. În 21 de ani s-au vândut peste 450 de milioane de iPod-uri de toate tipurile și succesul a venit din mai multe…

Sci Tech
Editarea codului genetic uman ar putea preveni atacurile de cord

11.05.2022 05:55 | 2 vizualizări

Editarea codului genetic uman ar putea preveni atacurile de cord

Atacul de cord este principala cauză de deces în întreaga lume, dar puținele tratamente disponibile sunt adesea costisitoare și inaccesibile. Deși așa a fost de ani de zile, Organizația Mondială a Să…

Sci Tech
Studiu: Gripa sezonieră, un posibil descendent direct al gripei spaniole

11.05.2022 03:04 | 6 vizualizări

Studiu: Gripa sezonieră, un posibil descendent direct al gripei spaniole

Unul dintre virusurile gripei sezoniere ar putea fi un descendent direct al gripei spaniole au dezvăluit autorii unui studiu preliminar publicat marţi în revista Nature, informează AFP.

Sci Tech
Cercetători: Crema de protecție solară afectează coralii

11.05.2022 01:15 | 1 vizualizare

Cercetători: Crema de protecție solară afectează coralii

Un nou studiu de la Universitatea Stanford a arătat cum un ingredient comun din crema de protecție solară folosită de cei care vizitează recifele grăbește distrugerea ecosistemelor.

Sci Tech
WhatsApp se reinventează: Schimbarea de care nu știai că ai nevoie

10.05.2022 22:14 | 2 vizualizări

WhatsApp se reinventează: Schimbarea de care nu știai că ai nevoie

WhatsApp se află într-o perpetuă actualizare, pentru a face față cererilor din partea utilizatorilor, dar și pentru a nu cădea în urma concurenței. Nu de alta, dar valul de migrații către Signal și T…

Sci Tech
18 echipe, promovate în finala First Lego League Moldova 2022

10.05.2022 16:51 | 3 vizualizări

18 echipe, promovate în finala First Lego League Moldova 2022

După doi ani de pauză, cea mai importantă competiție în domeniul tehnologiei și roboticii, dedicată copiilor cu vârsta între 9 și 16 ani, a revenit cu proiecte ingenioase și elevi pasionați de ingine…

Sci Tech
Pericolul ca planeta să se încălzească în următorii ani a crescut la 50%

10.05.2022 14:19 | 8 vizualizări

Pericolul ca planeta să se încălzească în următorii ani a crescut la 50%

Pericolul ca planeta să se încălzească în unele perioade cu mai mult de 1,5 grade Celsius în următorii cinci ani a crescut la 50%, se arată într-un nou buletin asupra climei, publicat marți de Organi…

Sci Tech
O variantă mai ușoară de administrat vaccinul anti-COVID, în dezvoltare

10.05.2022 13:24 | 6 vizualizări

O variantă mai ușoară de administrat vaccinul anti-COVID, în dezvoltare

Oamenii de știință lucrează la vaccinuri anti-COVID administrate prin spray-uri nazale care ar putea împiedica coronavirusul să invadeze organismul prin cel mai frecvent punct de intrare, membrana mu…

Sci Tech
Platforma video rusă Rutube, vizată de un puternic atac cibernetic

10.05.2022 12:45 | 4 vizualizări

Platforma video rusă Rutube, vizată de un puternic atac cibernetic

Platforma video rusă Rutube, care se doreşte un concurent al gigantului american YouTube, era inaccesibilă marţi, victimă a „celui mai mare atac cibernetic din istoria sa”, a anunţat compania într-un…

Sci Tech
Oamenii de știință susțin că pot inversa semnele îmbătrânirii

10.05.2022 05:24 | 3 vizualizări

Oamenii de știință susțin că pot inversa semnele îmbătrânirii

Un nou studiu susține că a constatat îmbunătățiri ale sănătății intestinale la șoareci în urma transplanturilor de microbiotă fecală, de la exemplarele mai tinere, la cele mai în vârstă.

Sci Tech
De la streaming, la jocuri: Ce planuri de viitor are Netflix

10.05.2022 03:05 | 3 vizualizări

De la streaming, la jocuri: Ce planuri de viitor are Netflix

Serviciul de streaming Netflix se află într-o transformare perpetuă și face investiții semnificative într-o varietate foarte mare de conținut, de la filme și seriale, până la jocuri video.

Sci Tech
Definiția secundei ar putea fi schimbată până în 2030

10.05.2022 01:16 | 3 vizualizări

Definiția secundei ar putea fi schimbată până în 2030

Mulțumită ceasurilor atomice de mare precizie, definiția secundei, unitatea fundamentală pe baza căreia măsurăm timpul, s-ar putea schimba.

Sci Tech
Cum te afectează dacă dormi cu telefonul lângă pat: Ce spun cercetătorii

08.05.2022 22:09 | 3 vizualizări

Cum te afectează dacă dormi cu telefonul lângă pat: Ce spun cercetătorii

Auzim tot mai des că nu e bine să dormim cu telefonul lângă pat. Dar de ce?

Sci Tech
Chișinău: Au loc semifinalele celei mai mari competiții de tehnologie

08.05.2022 17:46 | 3 vizualizări

Chișinău: Au loc semifinalele celei mai mari competiții de tehnologie

Peste 200 de elevi din Republica Moldova trebuie să-și pună în practică ideile inovatoare, logica și creativitatea, astfel încât misiunile roboților pe care îi construiesc să fie un succes. Cei mai b…

Sci Tech
Roverul din programul ExoMars are slabe șanse de lansare înainte de 2028

08.05.2022 17:45 | 2 vizualizări

Roverul din programul ExoMars are slabe șanse de lansare înainte de 2028

Roverul din programul ExoMars, care era programat să decoleze spre Planeta Roșie în septembrie, are puține șanse să fie lansat mai devreme de 2028, deoarece Agenția Spațială Europeană (ESA) va trebui…

Sci Tech
Astronomii au descoperit urme a peste 1.000 de posibili asteroizi

08.05.2022 16:49 | 2 vizualizări

Astronomii au descoperit urme a peste 1.000 de posibili asteroizi

Astronomi de la Institutul Max Planck pentru fizică extraterestră (MPE) din Germania au descoperit peste 1.000 de urme provenite probabil de la asteroizi necunoscuți până în prezent, informează DPA.

Sci Tech
Studiu: 56% dintre persoanele adulte din Moldova sunt supraponderale

07.05.2022 09:29 | 4 vizualizări

Studiu: 56% dintre persoanele adulte din Moldova sunt supraponderale

56% dintre persoanele adulte din Republica Moldova sunt supraponderale, inclusiv 23% sunt obeze. Totodată, un studiu de evaluare a comportamentelor de sănătate ale copiilor de vârstă școlară, realiza…

Publicitate