Материал, изменяющий физику, "воскрешает" разряженные аккумуляторы: каким образом

Об этом сообщает interestingengineering.com.

Исследователи из Школы молекулярной инженерии имени Притцкера (PME) Чикагского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего наблюдали отрицательное тепловое расширение в метастабильных кислородно-окислительно-восстановительных активных материалах.

Удивительно, но в то время как материал ведет себя нормально под воздействием тепла, давления или электричества в своем стабильном состоянии, команда обнаружила, что в недавно открытом метастабильном состоянии его реакции полностью меняются на противоположные.

Ученые считают, что свойства материалов можно точно настроить с помощью окислительно-восстановительной химии, что открывает двери для будущих технологических приложений. Тщательно регулируя то, как эти материалы реагируют на тепло и энергию, эксперты полагают, что могут разработать вещества с нулевым тепловым расширением.

Команда также продолжила изучать, как материал реагирует на механическую энергию, подвергая его экстремальному давлению на уровне гигапаскалей — диапазон, обычно связанный с активностью тектонических плит. К своему удивлению, они наблюдали то, что они описывают как "отрицательную сжимаемость". Отрицательная сжимаемость — это то же самое, что и отрицательное тепловое расширение. Если сжать частицу материала в каждом направлении, вы, естественно, представите, что он сожмется. Но этот материал расширится, пояснили исследователи.

Эти новые материалы могут защитить компоненты батареи от экстремальных изменений температуры и давления на больших высотах, открывая новые возможности для передовых авиационных технологий.

Между тем, реакция материала на напряжение аналогичным образом меняется на противоположную, отражая его необычное поведение под воздействием тепла и давления, что может помочь в восстановлении батарей. Исследователи полагают, что, используя электрохимическую энергию для возвращения материалов аккумулятора в их стабильное состояние, можно восстановить первоначальный диапазон.

"Не нужно будет отправлять аккумулятор обратно производителю или поставщику. Можно будет просто сделать активацию напряжением, и тогда аккумулятор снова заработает, как новый", — пояснили ученые.