Науковці створили унікальний матеріал, здатний буквально «дихати» киснем, що може стати проривом для чистих енергетичних технологій майбутнього. Йдеться про оксид металу, який складається зі стронцію, заліза та кобальту. Кристал демонструє вражаючу здатність виділяти кисень при нагріванні в газовому середовищі, а потім повторно його поглинати без втрати стабільності.
Такий процес можна повторювати багаторазово, і структура матеріалу не руйнується, що відкриває нові можливості для енергетики та екологічно чистих технологій.
Дослідження було проведене під керівництвом професора Хьонгджіна Джіна з Національного університету Пусана (Південна Корея) у співпраці з професором Хіроміті Ота з Університету Хоккайдо (Японія). Результати опубліковані в журналі Nature Communications та демонструють, як досягнення матеріалознавства здатні змінити підходи до генерації та збереження енергії.
За словами професора Джіна, відкриття можна порівняти з тим, ніби кристал отримав легені, які дозволяють йому «вдихати і видихати» кисень за командою. Така властивість має ключове значення для розвитку твердотільних паливних елементів, що виробляють електроенергію з водню при мінімальних викидах. Крім того, новий матеріал може знайти застосування у створенні теплових транзисторів, які керують тепловими потоками подібно до електричних вимикачів, а також у розробці розумних вікон, здатних автоматично регулювати теплообмін залежно від погоди. Це означає перспективу появи енергоефективних будівель та пристроїв нового покоління.
Традиційні матеріали з подібними властивостями раніше виявлялися надто крихкими або працювали лише за екстремальних температур, що робило їх непридатними для практичного використання. Новий кристал долає ці обмеження: він зберігає структуру та працездатність навіть після багаторазових циклів поглинання і вивільнення кисню при набагато м’якших умовах. Це відкриває шлях до його інтеграції у реальні технологічні рішення.
Важливою особливістю відкриття є те, що під час процесу відновлюються лише кобальтові іони, внаслідок чого формується нова стабільна кристалічна структура. Подальші експерименти показали, що після повторного введення кисню матеріал повністю повертається до початкової форми. Повна оборотність процесу робить кристал надзвичайно перспективним для довготривалого використання без деградації властивостей.
Це відкриття може відкрити нову епоху в матеріалознавстві та стати основою для створення інноваційних рішень у сфері чистої енергетики, де кожен крок до ефективності має вирішальне значення.