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フグのような形をした、そして太陽光以外の何ものも使わない、とがったナノスケールの金の球は、水を燃料電池に必要な酸素と水素にうまく分割しました。スケーラブルであるならば、新しい技術は後で使用するために貯蔵するのがより簡単である太陽エネルギーのための収穫方法を導くことができ、それがこれまで太陽や風のような再生可能エネルギー技術を悩ませたエネルギー需要の変動を満たすことを可能にします。
小さな金のボールは、水分子の触媒として機能する酸化チタンの極薄層でコーティングされています。まず、赤外光と可視光が金によって電子に変換され、次にそれらの高濃度電子がチタン層に運ばれ、水を水素ガスと酸素に分けます。この方法の前には、このプロセスは、より大きく、非効率的なチタンおよび金触媒に作用する紫外線を用いてのみ行うことができた。
ニューブランズウィックのラトガース大学の材料科学エンジニア、ローラ・ファブリス氏は、次のように述べています。 逆 。 「一方で、太陽光でそれを照らしたいのであれば、それは非効率的です - それは太陽光のわずか5パーセントです。」
本日ジャーナルに発表されたFabrisの研究 ケム この問題は、チタンでコーティングされた金ナノ粒子の形状または形態を具体的に設計することによって解決され、太陽光の中でより広い範囲の波長を拾います。
「モルフォロジーを微調整して赤外線または可視スペクトルの一部にまで拡大すれば、環境への設置面積が少ない、はるかに効率的で低コストのプロセスが得られます」と彼女は言います。
粒子は2つの理由で先端がとがっている必要がありました。 1つ目は、スパイクが近赤外放射の優れたアンテナとして機能したためです。これは太陽スペクトルの大部分です。もう1つの理由は、スパイクによって研究者は大量の電子をその先のとがった先端に向けることができ、電子がチタン内に移動しやすくなったためであると彼女は説明した。
彼女と彼女のチームはすでに大規模なバッチレベルでそれらをテストしているとFabrisは言います。これらの金ナノスフェアが水の中で絶えず攪拌され、その表面のあらゆる部分が水分子や太陽光線と頻繁に接触するようなものを想像してみてください。
しかし彼らはまた、より多くの太陽放射スペクトルを吸収するものを見つけることを期待して、これらのためのより多くの形を試しています。
Fabris氏によると、「私たちは他の形状の粒子を持っています」と、「6つか7つのチップしか持っていません。これらのチップの長さを70から100ナノメートルに調整できます。
「あなたは、原則として、すべての太陽光を吸収する材料を作成することができました。」
吸収する材料 すべて 太陽光は、スペクトルのUV部分を構成する5パーセントしか吸収できない現在のものよりはるかにはるかに効率的です。実際には、55パーセントの紫外線の一部を吸収できる新しい金ナノスフェアもあります。赤外線スペクトルと可視光である残りの43パーセントを構成する太陽光。今日のチームの論文 ケム は、古い紫外線のみの触媒に比べて水素発生量が7倍に増加したと報告しています。一言で言えば、これらの小さな金のボールは本当に安全なエネルギーの未来に向かって物事を転がすことができます。 （私を許して。）
それで、あなたの金をLaura Fabrisに寄付することを考えてください。ありがとうございました。