Получены платиновые нанопроволочки рекордной длины

Источник: computerra.ru

Группа ученых из Рочестерского университета продемонстрировала технологию получения платиновых нанопроволок рекордной длины.

Созданные исследователями опытные образцы имеют около 10 нм в диаметре, а их длина достигает нескольких сантиметров.

Предложенная технология основывается на процессе электропрядения — одном из способов получения тончайших волокон из жидкостей под воздействием электрического поля (физические принципы и техническая реализация процесса подробно описаны в статье А. А. Шутова и Е. Ю. Астахова, опубликованной в «Журнале технической физики»). Созданные нанопроволоки, как предполагают ученые, найдут свое применение в качестве катализаторов в топливных элементах.

Заметим, что в существующих топливных элементах катализаторами обычно служат наночастицы платины (в этом случае максимально увеличивается рабочая поверхность, а с ней и коэффициент преобразования энергии). С реализацией такого подхода связано несколько проблем. Во-первых, при контакте друг с другом наночастицы могут объединяться, уменьшая общую площадь поверхности. Во-вторых, углеродная матрица, которая используется для удержания наночастиц, со временем окисляется, а частицы смещаются из первоначального положения и выбывают из цикла преобразования.

По словам одного из авторов исследования Джеймса Ли, платиновые нанопроволоки помогут производителям топливных элементов избежать указанных проблем. Наночастицы, из которых формируются проволоки, надежно закреплены и не требуют дополнительных средств поддержки. Задача сохранения максимальной площади рабочей поверхности (в случае проволок потери выражаются в образовании нежелательных утолщений) также была успешно решена группой профессора Ли. «Поскольку платина очень дорога, при создании топливных элементов необходимо по максимуму использовать имеющийся в распоряжении материал, — отметил г-н Ли. — Мы тщательно проанализировали пять параметров, влияющих на образование «бусинок» на проволоках, и смогли получить нанопроволоки, диаметр которых на всем протяжении практически не изменяется».

В настоящий момент исследователи занимаются регулировкой лабораторного оборудования, планируя сформировать еще более длинные нанопроволоки. «Затем мы построим топливный элемент и продемонстрируем нашу технологию в действии», — заключает Джеймс Ли.