Investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio, Universidad de Tsukuba, y sus colegas en Japón informan sobre un prometedor portador de hidrógeno en forma de nanohojas de boro de hidrógeno. Este material bidimensional, que recientemente ha comenzado a ser explorado, podría continuar siendoutilizado como materiales seguros, livianos y de alta capacidad para el almacenamiento de hidrógeno.
Nanohojas innovadoras hechas de partes iguales de hidrógeno y boro tienen una mayor capacidad para almacenar y liberar hidrógeno en comparación con los materiales convencionales a base de metal.
Este hallazgo realizado por investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio Tokyo Tech, la Universidad de Tsukuba, la Universidad de Tecnología de Kochi y la Universidad de Tokio refuerza la opinión de que las nanohojas de boruro de hidrógeno hojas HB podrían ir más allá del grafeno como un nano tamañomaterial multifuncional.
Su estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza descubrió que el hidrógeno puede liberarse en cantidades significativas hasta ocho por ciento en peso de las láminas de HB bajo luz ultravioleta, incluso en condiciones suaves, es decir, a temperatura y presión ambiente.
Una configuración tan fácil de manejar abre posibilidades para que las láminas HB se utilicen como portadores de hidrógeno altamente eficientes, que se espera que tengan una demanda cada vez mayor como fuente de energía limpia en las próximas décadas.
Cuando las láminas HB aparecieron en escena en 2017, los científicos reconocieron que podrían convertirse en un nuevo material emocionante para la energía, la catálisis y las aplicaciones ambientales. La investigación innovadora obtuvo aplausos por su enfoque creativo para el diseño de materiales. Un artículo de revisión publicado en Chem en 2018elogió la exitosa realización de las láminas HB como "un ejemplo exquisito de ingenio humano en la cima de la química sintética innovadora".
Se espera que las láminas HB se apliquen para un portador de hidrógeno ligero, sensible a la luz y seguro. Actualmente, las láminas HB solo responden a la luz ultravioleta, por lo tanto, la sensibilidad a la luz visible es importante para su aplicación industrial.
Además, el rellenado de hidrógeno sigue siendo un desafío clave en el desarrollo de soluciones de almacenamiento de hidrógeno sostenibles y viables. Para abordar este problema, Miyauchi explica que su equipo está investigando la sensibilidad a la luz visible, la capacidad de recarga y la durabilidad a largo plazo de las láminas HB.
"La reducción de costos de los materiales de partida - diboruro de magnesio - para láminas HB será otro factor importante", agrega.
El estudio interinstitucional muestra el poder predictivo de los cálculos de primeros principios [2] en la ciencia de los materiales, es decir, como una forma de investigar el mecanismo de liberación de hidrógeno.
Términos técnicos
[1] nanohojas de boruro de hidrógeno: materiales bidimensionales derivados del diboruro de magnesio MgB2 que fueron informados por primera vez por investigadores en Japón en 2017. Las nanohojas exhiben extraordinarias propiedades electrónicas y mecánicas además de la capacidad de almacenamiento de hidrógeno.
[2] Cálculos de primeros principios: en referencia a una forma de calcular propiedades mecánicas, electrónicas o de otro tipo de un determinado material basado en las leyes de la mecánica cuántica, que pueden conducir a resultados útiles y predictivos antes de la experimentación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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