Los científicos de la Universidad de Osaka, Panasonic Corporation y la Universidad de Waseda utilizaron microscopía electrónica de barrido SEM y espectroscopía de absorción de rayos X para determinar qué aditivos inducen la cristalización en soluciones acuosas superenfriadas. Este trabajo puede conducir al desarrollo de nuevos materiales de almacenamiento de energía basados enen calor latente.
Si coloca una botella de agua en el congelador, esperará sacar un cilindro sólido de hielo después de unas horas. Sin embargo, si el agua tiene muy pocas impurezas y no se toca, es posible que no se congele y, en cambio,permanecen como un líquido sobreenfriado. Tenga cuidado, porque este estado es muy inestable, y el agua se cristalizará rápidamente si se agita o se agregan impurezas, como atestiguan muchos videos de YouTube. El sobreenfriamiento es un fenómeno en el que una solución acuosa mantiene su estado líquidosin solidificarse, a pesar de que su temperatura está por debajo del punto de congelación. Aunque se han realizado muchos estudios sobre los aditivos que desencadenan la congelación de los líquidos sobreenfriadores, se desconocen los detalles del mecanismo. Una aplicación potencial podrían ser los materiales de almacenamiento de calor latente, que dependen decongelar y derretir para capturar y luego liberar calor, como un paquete de congelador reutilizable.
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Osaka ha demostrado que las nanopartículas de plata son muy efectivas para inducir la cristalización en hidratos de clatrato. Los hidratos de clatrato se ven físicamente como hielo y están compuestos de jaulas de agua unidas por hidrógeno con moléculas invitadas en su interior ".con el método de réplica por congelación-fractura, capturamos el momento en que un grupo naciente envolvió una nanopartícula de plata en la solución acuosa de materiales de almacenamiento de calor latente ", explica el autor correspondiente, el profesor Takeshi Sugahara. Esto ocurre porque las nanopartículas sirven como una" semilla ".o sitio de nucleación, para que se formen pequeños grupos. Una vez que esto comienza, las moléculas de agua y soluto restantes pueden formar rápidamente grupos adicionales y luego la densificación de los grupos conduce a la cristalización. Los investigadores encontraron que, si bien las nanopartículas de plata tendían a acelerar la formación de estos grupos, otras nanopartículas metálicas, como el paladio, el oro y el iridio, no promueven la cristalización ". TEl efecto de supresión del sobreenfriamiento obtenido en el presente estudio contribuirá a lograr el uso práctico de los hidratos de clatrato como materiales de almacenamiento de calor latente ”, dice el profesor Sugahara.Las pautas de diseño de materiales para un mejor control del sobreenfriamiento, como se describe en este estudio, pueden conducir a la aplicación de materiales de almacenamiento de calor latente en tecnologías de energía solar y recuperación de calor con una eficiencia mejorada.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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