Дослідники з Чиказького університету та Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили новий клас матеріалів, які називаються «метастабільними», що демонструють незвичайні властивості: стискаються при нагріванні та розширюються під тиском, на відміну від типової термодинамічної поведінки. Це відкриття може революціонізувати системи зберігання енергії, акумулятори для електромобілів та різні інші сектори.
Ключові властивості та потенційні застосування
Унікальна поведінка цих матеріалів походить від їх метастабільного стану, де вони існують у нерівноважному стані. Вчені вважають, що вони можуть контролювати ці властивості за допомогою окисно-відновної хімії, що дозволяє розробляти матеріали з конкретними характеристиками, такими як «нульове теплове розширення». Це може призвести до створення більш стабільних та ефективних будівельних матеріалів, а також компонентів для авіації, космічних технологій та оборонних застосувань.
Прогрес у технології акумуляторів
Одним із найперспективніших застосувань цих метастабільних матеріалів є технологія акумуляторів. Застосування напруги до цих матеріалів може повернути їх у початковий стан, ефективно омолоджуючи використані акумулятори. Це може підвищити енергоефективність, зменшити витрати на заміну акумуляторів і запропонувати новий підхід до переробки акумуляторів.
Наукове значення
Окрім технологічних наслідків, це відкриття кидає виклик фундаментальним науковим концепціям, пов’язаним з термодинамікою та поведінкою матеріалів. Дослідницька група продовжує вивчати потенціал метастабільних матеріалів, відкриваючи шлях для інновацій у різних галузях.