Крихітні кристали можуть перетворювати вуглекислий газ у паливо

Уявіть собі крихітні кристали, які «моргають», як світлячки, і перетворюють вуглекислий газ, головну причину зміни клімату, у паливо.

Команда, що фінансується Національним науковим фондом США, створила ультрамалі кристали діоксиду титану, які виявляють незвичну поведінку, що «моргає», і можуть допомогти виробляти метан та інші види палива, згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Angewandte Chemie. Кристали, також відомі як наночастинки, залишаються зарядженими тривалий час і можуть принести користь зусиллям для розвитку квантових комп’ютерів.

Стрілки вказують на нанокристали діоксиду титану, що блимають (зліва), а потім згасають (праворуч). Кредитна графіка: Теводрос Асефа та Еліска Мікмекова через NSF

“Наші висновки важливі та інтригуючі в багатьох напрямках. Необхідні додаткові дослідження, щоб зрозуміти, як працюють ці екзотичні кристали та реалізувати їх потенціал”, – сказав старший автор Теводрос Асефа, хімік з університету Рутгерса.

Щорічно виробляється понад 10 мільйонів метричних тонн діоксиду титану, що робить його одним із найбільш широко використовуваних матеріалів. Він міститься в сонцезахисних кремах, фарбах, косметиці та лаках. Він також використовується в паперовій і целюлозній, пластмасовій, волоконно-гумовій, харчовій, скляній та керамічній промисловості.

Чтайте також: Microsoft запускає власний сервіс для відстеження коронавірусу

Команда вчених та інженерів відкрила новий спосіб виготовлення надзвичайно малих кристалів діоксиду титану. Хоча досі незрозуміло, чому сконструйовані кристали блимають, але, як вважається, моргання виникає від одиничних електронів, що потрапили в наночастинки діоксиду титану. При кімнатній температурі електрони залишаються в пастці на наночастинках десятки секунд перед тим, як вийти, а потім знову і знову потрапляють у пастку в безперервному циклі.

«Чудово бачити нові знахідки, що випливають із встановленого керамічного матеріалу», – сказала Ліннет Мадсен, керівник програми відділу досліджень матеріалів НСФ. «Наступна глава може виявити, чому миготіння відбувається. Ці вчені постійно дають цікаві результати на перетині хімії та матеріалів».

Кристали, які блимають, потрапляючи в промінь електронів, можуть бути корисними для очищення навколишнього середовища, датчиків, електронних пристроїв та сонячних батарей.

Petro