Международной команде исследователей удалось разработать поразительный материал — оксидный композит на основе стронция, железа и кобальта. Это соединение обладает феноменальной способностью к циклическому обмену кислородом с окружающей средой. При термическом воздействии в обычной атмосфере материал способен высвобождать кислород, после чего эффективно его поглощать, сохраняя при этом свою структурную целостность. Данное открытие может стать прорывом в сфере экологически безопасных источников энергии.
Масштабное научное исследование было реализовано под руководством профессора Хёнджина Джина из Пусанского национального университета (Республика Корея) при участии профессора Хиромити Охты из Университета Хоккайдо (Япония). Специалисты определили широкий спектр потенциальных применений нового материала: от усовершенствованных топливных элементов до интеллектуальных систем терморегуляции и энергоэффективных оконных конструкций.
Опубликованные в журнале Nature Communications результаты демонстрируют, как достижения в области материаловедения способны трансформировать энергетическую отрасль будущего.
Революционные перспективы применения
Профессор Хёнджин Джин сравнивает работу материала с функционированием лёгких, подчёркивая возможность контролируемого поглощения и выделения кислорода. Эта особенность критически важна для развития твердооксидных топливных элементов, преобразующих водород в электроэнергию с минимальным уровнем выбросов.
Инновационный материал открывает путь к созданию термотранзисторов — устройств, управляющих тепловыми потоками аналогично электрическим переключателям. Перспективным направлением является разработка «умных» оконных систем, способных адаптировать теплопередачу под текущие погодные условия, что способствует повышению энергоэффективности зданий.
Преодоление технологических ограничений
Ранее существовавшие материалы с подобными свойствами страдали от существенных недостатков: они либо демонстрировали недостаточную механическую прочность, либо функционировали исключительно в экстремальных температурных режимах. Это существенно ограничивало их практическое применение.
Разработанный композит успешно решает эти проблемы, сохраняя структурную стабильность и эффективность при многократных циклах кислородного обмена в комфортных для применения условиях. В отличие от предшествующих разработок, новый материал демонстрирует исключительную долговечность и надёжность в работе.
Уникальные характеристики материала
Исследователи выделяют два ключевых аспекта открытия: избирательное восстановление ионов кобальта в кристаллической решётке и формирование стабильной новой структуры при преобразовании. Экспериментальные данные подтвердили обратимость процесса: материал способен полностью восстанавливать исходную структуру при повторном насыщении кислородом. Эта особенность обеспечивает возможность многократного циклического использования без деградации свойств материала.