Väte (vit) packas i en liten låda gjord av grafen, som forskare vid University of Maryland i College Park kan öppna och stänga med hjälp av el. Kredit:Maryland NanoCenter
(Phys.org) —Om du tror att dina origamikunskaper inte går att slå – prova detta:(1) använd världens tunnaste material, (2) få origamin att vika sig och veckla ut sig själv, och (3) packa in tillräckligt med väteatomer i din lilla origamilåda för att överträffa framtida amerikanska mål för lagring av väteenergi. Forskare från University of Maryland har gjort alla tre.
Grafen är världens tunnaste material, bara en atom tjock. Maskiningenjörerna Shuze Zhu och Teng Li har upptäckt att de kan få små rutor av grafen att vikas till en låda, som kommer att öppna och stänga sig själv som svar på en elektrisk laddning.
Se en video där Nanobox öppnar och stänger:
I lådan, de har stoppat in väteatomer, och har gjort det mer effektivt än man trodde var möjligt. Enligt US Department of Energy (DOE), vätgaslagring är en viktig möjliggörande teknik för utvecklingen av väte- och bränslecellskrafttekniker inom transport, stationär, och bärbara applikationer. DOE letar efter sätt att göra lagring av energi med väte till en praktisk möjlighet. Avdelningens mål inkluderar:senast 2017 utveckling av tekniker som möjliggör packning i 5,5 viktprocent väte, och senast 2020, sträcker denna prestation till 7,5 procent.
Lis team har redan passerat dessa trösklar, med en vätelagringstäthet av 9,5 viktprocent väte. Teamet har också visat potentialen att nå en ännu högre densitet och att göra det är ett framtida forskningsmål.
"Precis som pappersorigami som kan göra komplicerade 3D-strukturer av 2D-papper, graphene origami tillåter oss att designa och tillverka kolnanostrukturer som inte är naturligt existerande men med önskvärda egenskaper, " sa Li. "Vi har gjort nano-korgar, såväl som dessa nya nanoburar för att hålla väte och andra molekylära laster."