Невиданный материал, который может хранить огромное количество энергии

Автор: kolinos | Рубрика: Другие источники энергии

Используя сверхвысокие давления, подобно процессам, обнаруженным в глубине Земли или на планетах-гигантах, исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) разработали компактный, неизвестный доселе науке материал, который обладает способностью аккумулировать большие количества энергии. По словам одного из исследователей, этот материал, представляя собой «наиболее сжатую форму хранения энергии без применения ядерной энергии», вполне возможно, станет первым в новом классе энергетических материалов, а также будет способствовать разработке инновационных устройств для хранения энергии, супер-окислителей для уничтожения химических и биологических агентов и высокотемпературных сверхпроводников.

Ученые создали материал в специальной камере – маленьком устройстве с диаметром в 2 – 3 дюйма, способного создавать экстремально высокие давления на небольшом пространстве. В камеру поместили дифторид ксенона (XeF2), белый кристалл, который используется для травления кремниевых проводников, и зажали между двумя небольшими алмазными наковальнями.

При нормальном атмосферном давлении молекулы материала находится относительно далеко друг от друга. Но как только ученые увеличили давление внутри камеры до 50 ГПа, материал изменил свою структуру и превратился в двухмерный графитовый полупроводник с гексагональной слоистой структурой – XeF4. При увеличении давления свыше 70 ГПа, произошло дальнейшее преобразование материала в трехмерный черный флюорит, имеющий структуру металлического многогранника, XeF8.

В конечном итоге исследователи увеличили давление внутри камеры до свыше миллиона атмосфер, что сравнимо с давлением примерно на полпути к центру Земли. Профессор химии WSU, Чун-Шик Ю, говорит, что это своего рода «выжимание» заставило молекулы создать трехмерные металлические «сетевые структуры» с сильными химическими связями. В ходе этого процесса огромное количество механической энергии сжатия превращается в химическую энергию, которая «хранится» в молекулярных связях. По словам ученого, проведенное исследование внесет существенный вклад в развитие технологии превращения механической энергии в химическую.

Поделиться в соц. сетях