Все новости

Наночастицы "заставили" выработать ток при погружении в ацетон

Благодаря этому можно ускорить многие электрохимические реакции, которые раньше считались нерентабельными

ТАСС, 7 июня. Американские ученые разработали наночастицы из углерода, которые могут вырабатывать электричество при погружении в органические растворители – например, в ацетон. Подобные структуры можно будет использовать для ускорения электрохимических реакций и создания наномоторов. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Communications.

"Мы открыли совершенно новый метод и механизм выработки энергии. Эта технология особенно интересна, поскольку для получения тока вам нужно лишь пропустить растворитель через набор этих частиц. Таким образом проводить электрохимические реакции можно без проводов и электродов", – отметил один из авторов работы, профессор Массачусетского института  Майкл Страно.

Исследователи превратили углеродные нанотрубки в еще один углеродный наноматериал, который смог бы вырабатывать электричество, если пропустить через него ацетон или другие органические растворители. Этот материал представляет собой лист из переплетенных нанотрубок, одна сторона которого покрыта тефлоном или другим полимерным материалом. Из-за этого возникает асимметрия в распределении электронов внутри нанотрубок. Благодаря этой особенности можно "изымать" часть электронов из нанотрубок с помощью так называемых полярных растворителей, молекулы которых могут активно взаимодействовать с заряженными частицами и ионами.

"Растворитель постепенно уносит электроны, а нанотрубки, в свою очередь, пытаются восстановить баланс, перемещая новую порцию электронов в ту их часть, которая взаимодействует с жидкостью. В нашем случае электричество вырабатывается исключительно за счет движения растворителя или самих наночастиц, а не в результате каких-то сложных химических реакций", – пояснил Страно.

Эксперименты показали, что листы из нанотрубок могут вырабатывать достаточно мощные электрические поля, которые можно использовать для ускорения реакций, которые раньше считали нерентабельными. К примеру, химики использовали этот метод для прямого окисления этилового спирта и его превращения в ацетальдегид. Аналогичные частицы, как предполагают ученые, могут использоваться для синтеза различных полимеров из углекислого газа, а также для создания источников питания и моторов для нанороботов, способных извлекать энергию из окружающей среды.

Теги