Los científicos han descubierto un óxido de metal con el nombre pegadizo srfe0.5Co0.5O2.5 (o SFCO para abreviar) que pueden ‘respirar’, tomar átomos de oxígeno y liberarlos nuevamente a temperaturas relativamente bajas sin romperse.
Lo que hace que eso sea tan importante es que estos materiales, conocidos como óxidos de metales de transición, se pueden reprogramarse esencialmente con átomos de oxígeno. A medida que se agregan o eliminan los átomos, las propiedades del material, incluido el magnetismo y conductividad – se puede cambiar.
Esta prueba de concepto potencialmente proporciona un nuevo grado de control sobre el comportamiento de los materiales comúnmente utilizados en la electrónica, sistemas de energía limpiay edificios, a través de oxígeno en el gas circundante.
Relacionado: Magnetismo espiral visto en cristal sintético por primera vez
SFCO está compuesto por estroncio, hierro y cobaltopero solo los átomos de cobalto fueron cambiados por la “respiración”. Eso apunta a las oportunidades para ajustar los materiales con mayor precisión en el futuro.
“Este hallazgo es sorprendente de dos maneras”, dice Físico Hyoungjeen Jeen, de la Universidad Nacional de Pusan en Corea del Sur.
“Solo se reducen los iones de cobalto, y el proceso conduce a la formación de una estructura cristalina completamente nueva pero estable”.
A medida que el oxígeno se eliminó de las hojas del material, se volvió más transparente y Más aislante (Entonces aumentó la resistencia eléctrica). La estructura cristalina también se hizo ligeramente más grande.
Otro descubrimiento importante observado por los investigadores es que el proceso es reversible: no solo el oxígeno no solo puede ser eliminadopero SFCO vuelve a la normalidad cuando regresa el oxígeno. Esa es otra propiedad útil para la ingeniería de materiales.
Mientras que los investigadores sospechosos de SFCO ofrecerían algo interesante cambios en el estadono esperaban los reordenamientos completos causados por la adición y resta del oxígeno.
“Es como dar los pulmones de cristal y puede inhalar y exhalar oxígeno al mando”, dice Jeen.
Una aplicación potencial está en celdas de combustible de óxido sólidoproduciendo electricidad a partir de hidrógeno. Estas células dependen del proceso demostrado aquí: tomar y liberar oxígeno de una manera estable, reversible y algo práctica.
Hablando de practicidad, mientras que los investigadores están interesados en hablar sobre las condiciones relativamente normales en las que sus experimentos pueden funcionar, todavía estamos hablando de entornos de laboratorio muy específicos sin ninguna interferencia externa.
Eso es algo en lo que se puede trabajar en futuros estudios, pero esto representa un avance significativo para los científicos que buscan encontrar materiales que puedan ser programado precisamente y cambiar entre diferentes estados Sin ningún daño, y podemos esperar escuchar sobre otros avances basados en la investigación realizada aquí.
“Este es un paso importante hacia la realización de materiales inteligentes que pueden ajustarse en tiempo real”, dice Químico Hiromichi Ohta, de la Universidad de Hokkaido en Japón.
La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.