პოლიმერული ფილმის ახალი ტექნიკა იზოლირებს პროტონის გადაცემის სიგნალებს, აუმჯობესებს საწვავის უჯრედების კვლევას
ქიმიკოსთა და მასალების მეცნიერთა ერთობლივმა ჯგუფმა წარმოადგინა ულტრათხელი პოლიმერული ფირის მეთოდი, რომელიც გამოყოფს გადახურვის წინაღობის სიგნალებს, ავლენს ფარული პროტონების ტრანსპორტირების ბილიკებს პოლიმერული ელექტროლიტებისა და ელექტროდის მასალების ინტერფეისზე. სამუშაოს, რომელიც Phys.org-ზე 11 მაისს იტყობინება, შეუძლია დახვეწოს შემდეგი თაობის წყალბადის საწვავის უჯრედების და სხვა ელექტროქიმიური მოწყობილობების დიზაინი.
ტრადიციული ელექტროქიმიური წინაღობის სპექტროსკოპია (EIS) ინერტულ პირობებში აერთიანებს იონური გამტარობის წვლილს ინტერფეისულ პროტონების დინამიკასთან, ფარავს პროტონების გადაცემის განსხვავებულ მექანიზმებს. ნანომეტრის მასშტაბის პოლიმერული ფენის დეპონირებით, რომელიც შერჩევით ბლოკავს ელექტრონულ გაჟონვას, ხოლო პროტონებს საშუალებას აძლევს გაიარონ, მკვლევარებმა მიიღეს გაყოფილი სიგნალის სპექტრი, რომელიც იზოლირებს ინტერფეისურ პროტონულ პასუხს.
წამყვანმა ავტორმა დოქტორ მარკოლიუმ აღწერა ეს მიღწევა: „ახლა ჩვენ შეგვიძლია პირდაპირ დავაკვირდეთ პროტონის გადახტომის სწრაფ გზებს, რომლებიც ადრე უხილავი იყო, რაც გვაძლევს ნათელ სამიზნეს მოლეკულური ინჟინერიისთვის“. თანაავტორმა პროფესორმა ელენა სანჩესმა აღნიშნა, რომ მეთოდი თავსებადია პოლიმერული ელექტროლიტების მთელ რიგთან, მათ შორის ნაფიონთან და სულფონირებული პოლიეთერ-კეტონებთან.
აღმოჩენებმა მიიპყრო საწვავის უჯრედების მწარმოებლების ყურადღება. დოქტორმა ანიტა რათორმა, Ballard Power Systems-ის R&D უფროსმა მენეჯერმა, განუცხადა როიტერს, რომ „ამ ტექნიკას შეუძლია მკვეთრად დააჩქაროს კატალიზატორის მხარდაჭერის ურთიერთქმედებების დარეგულირების უნარი, პოტენციურად გაზარდოს ენერგიის სიმკვრივე 10-20%-ით“. თუმცა ზოგიერთი ექსპერტი სიფრთხილისკენ მოუწოდებს; სტენფორდის ქიმიის დეპარტამენტის პროფესორმა დევიდ კიმმა გააფრთხილა, რომ „ლაბორატორიული პირობები განსხვავდება კომერციული სტეკების მკაცრი, ნოტიო გარემოსგან, ამიტომ თარგმნა საჭიროებს შემდგომ დადასტურებას“.
კვლევითი გუნდი აპირებს გამოიყენოს ფილმის მეთოდი კომერციული მემბრანის ელექტროდების შეკრებებზე ამ წლის ბოლოს, გეგმები გამოაქვეყნოს შედეგის შესრულების მონაცემები 2027 წლის დასაწყისში. წარმატებულმა დემონსტრირებამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს EIS ანალიზის სტანდარტებზე ელექტროქიმიურ ინდუსტრიაში და წარმართოს მასალების შერჩევა მაღალი ეფექტურობის, დაბალფასიანი საწვავის უჯრედების სისტემებისთვის.