Vědci v Koreji a Japonsku odhalili pozoruhodný „dýchací“ krystal, který může opakovaně absorbovat a uvolňovat kyslík, téměř jako živé plíce.
Na rozdíl od dřívějších křehkých materiálů je tento krystal stabilní, reverzibilní a funguje za mírných podmínek, což z něj činí měnič her pro čistou energii a inteligentní technologie.
Krystal, který dýchá: průlom v materiálech čisté energie
Skupina vědců v Koreji a Japonsku identifikovala zcela nový druh krystalu, který může skutečně „dýchat“. Materiál je schopen zaujmout a uvolňovat kyslík znovu a znovu při relativně nízkých teplotách. Tato neobvyklá vlastnost by mohla otevřít dveře hlavním pokrokům v systémech čisté energie, včetně palivových článků, inteligentních oken, které regulují teplo a tepelná zařízení nové generace.
Materiál je speciálně inženýrský oxid kovového oxidu vyrobeného z stroncia, železa a kobaltu. To, co je pozoruhodné, je jeho odolnost: když je zahříván v jednoduchém plynovém prostředí, krystal pustí kyslík a poté ho natáhne zpět, aniž by se rozpadl. Tento cyklus lze mnohokrát opakovat, takže krystal vhodný pro praktické technologie.
Od objevování laboratoře po potenciál v reálném světě
Pozoruhodný výzkum vedl profesor Hyoungjeen Jeen z oddělení fyziky na Pusan National University v Koreji ve spolupráci s profesorem Hiromichi Ohta z výzkumného ústavu pro elektronickou vědu na Hokkaido University v Japonsku. Jejich výsledky byly zveřejněny v Přírodní komunikace 15. srpna 2025.
„Je to jako dávat křišťálové plíce a může vdechnout a vydechnout kyslík na velení,“ říká Prof. Jeen. Schopnost ovládat kyslík tímto způsobem je nezbytná pro zařízení, jako jsou palivové články s oxidem pevného oxidu, které mohou vyrábět elektřinu z vodíku s velmi nízkými emisemi. Je také důležité pro tepelné tranzistory, které kanálové teplo stejným způsobem, jak přepíná elektřinu, a pro inteligentní okna, která mohou automaticky upravit, kolik tepla skrze ně v závislosti na vnějších podmínkách.
Proč tento materiál stojí od sebe
Až dosud byla většina materiálů, které by mohly udělat tento druh kontroly kyslíku, příliš křehká nebo provozována pouze za drsných podmínek, jako jsou extrémně vysoké teploty. Tento nový materiál funguje za mírnějších podmínek a zůstává stabilní.
„Toto zjištění je výrazné dvěma způsoby: sníženy pouze kobaltové ionty a proces vede k vytvoření zcela nové, ale stabilní krystalové struktury,“ vysvětluje prof. Jeen (viz obrázek výše). Ukázali také, že materiál by se mohl vrátit do své původní formy, když byl kyslík znovu zaveden, což dokazuje, že proces je plně reverzibilní.
„Jedná se o hlavní krok k realizaci inteligentních materiálů, které se mohou přizpůsobit v reálném čase,“ říká Prof. Ohta. „Potenciální aplikace sahají od čisté energie po elektroniku a dokonce i ekologické stavební materiály.“
Reference: „Selektivní redukce epitaxiálního SRFE0,5CO0,5Ó2.5 A jeho reverzibilita „Joonhyuk Lee, Yu-Seong Seo, Krishna Chaitanya Pitike, Gowoon Kim, Sangkyun Ryu, HighEyun Chung, Su Ryang Park, Sangmoon Yoon, Youghak Kim, Valentino, Hiromichi Ohta, Jinhyung Cho a Hyoungjeen, 15 August 2025, 20. srpna 2025, 20. srpna 2025, 20. srpna Kim. Přírodní komunikace.
Dva: 10.1038/S41467-025-62612-1
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
