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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Лед на астероиде 18.01.2010 Американские астрономы с помощью инфракрасного телескопа НАСА, расположенного на Гавайских островах, нашли лед на астероиде Фемида. Это небольшое (160 км в поперечнике) небесное тело открыто еще в 1853 году. Фемида находится от Солнца примерно в три раза дальше, чем Земля, и все же температура там такова, что лед мог бы испариться. Почему он все еще цел - не совсем ясно, возможно, слой льда погребен на глубине нескольких метров под поверхностью.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026