Альтернатива платине для производства зеленого водорода

31.01.2026

Зеленый водород, получаемый с помощью электролиза воды на возобновляемой энергии, считается одним из главных инструментов перехода к безуглеродной экономике. Однако ключевой барьер на пути его массового внедрения - высокая стоимость и ограниченность лучших катализаторов, в первую очередь платины. Именно поэтому научное сообщество активно ищет доступные альтернативы, способные обеспечить сопоставимую эффективность при значительно меньших затратах.

Недавняя работа исследователей из Института материалов IMDEA предлагает неожиданный и перспективный путь решения этой задачи.

Вместо того чтобы синтезировать совершенно новые материалы, ученые решили улучшить уже известные межметаллические соединения - сплавы Ag3In, Ni3Fe и Ni3Sn - с помощью управляемой эластичной деформации. Под этим термином понимается обратимое изменение формы твердого тела под действием внешней силы, когда материал после снятия нагрузки полностью возвращается в исходное состояние, не получая никаких повреждений. Авторы исследования сосредоточились именно на таком контролируемом растяжении или сжатии, которое позволяет тонко настраивать электронную структуру поверхности катализатора.

Экспериментальные результаты оказались весьма впечатляющими. Растяжение образца Ni3Sn всего на 1,26 % повысило его каталитическую активность до уровня, составляющего 71 % от эффективности платины. При этом разные типы деформации действовали по-разному: тянущие напряжения заметно улучшали работу сплава Ag3In, тогда как сжимающие деформации положительно влияли на Ni3Fe, Ni3Sn и даже на саму платину. Эти данные убедительно демонстрируют, что механическое воздействие может стать мощным инструментом для оптимизации катализаторов без необходимости полной замены материала.

Особое значение работы заключается в том, что исследователи смогли изолировать и количественно измерить влияние именно упругих деформаций, исключив побочные эффекты. Как отметил один из авторов, Хорхе Редондо, на этот раз команда разработала целую серию серьезных межметаллических кандидатов, которые способны реально конкурировать с платиновыми металлами. Такой подход открывает путь к созданию катализаторов на основе недорогих и широко распространенных элементов.

Полученные результаты особенно актуальны в контексте глобального перехода к водородной энергетике. Платина остается одним из самых дорогих и дефицитных металлов, а ее мировые запасы ограничены, что создает серьезные риски для масштабирования производства зеленого водорода. Поэтому существует мощный экономический и стратегический стимул найти доступные заменители, которые хотя бы приблизились бы к платине по эффективности.

Исследование Института IMDEA не только демонстрирует конкретные улучшения для уже существующих сплавов, но и закладывает методологическую основу для дальнейшего поиска. Ученые подчеркивают, что комбинация предварительного отбора кандидатов с помощью машинного обучения и последующей тонкой настройки через эластичную деформацию может существенно ускорить разработку новых поколений катализаторов.

<< Назад: Батарея Svolt Dragon Armor 3.0 01.02.2026

>> Вперед: Сверхкомпактные сенсоры Sony IMX928 и IMX929 31.01.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Электрон изучает наноструктуру 14.01.2006 Швейцарские ученые придумали, как электронами изучать наноструктуры. В первых карманных CD-проигрывателях было по четыре батарейки, которых хватало на один диск. Материаловеды в результате кропотливой работы уменьшили потребление энергии в пятьдесят раз. Однако динамика материала на уровне нанометров нам до сих пор не понятна. "Я не знаю, кто и как применит мое устройство, но у меня нет сомнения, что оно поможет решению этой задачи", - говорит профессор Бенуа Дево-Пледран из Федеральной политехнической школы Лозанны. Прибор для изучения наноструктур сделали из электронного микроскопа, в который вставили золотой фотокатод толщиной 20 нанометров. Его освещают ультрафиолетовым лазером, тот выбивает из фотокатода электроны с частотой 80 миллионов импульсов в секунду. И каждый из этих импульсов содержит не более десяти электронов. Попадая на образец, электроны его возбуждают, вызывая вспышки света, которые фиксирует спектрометр с разрешением в 10 пикосекунд. Это устройство опробовали на пирамидальных квантовых точках из арсенида галлия. В каждой из них есть несколько наноструктур. Попав в пирамидку, электрон добирается до ближайшей наноструктуры, а потом перемещается в точку с минимумом энергии, то есть в вершину пирамиды, откуда и вылетает квант света. По задержке времени между импульсом электронов и вспышкой света можно судить о строении пирамидки. "Широкий спектр энергии электронов позволяет исследовать такие полупроводники, которые невозможно возбудить лучом лазера, например алмаз или кремний", - говорит ученый.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026