Naukowcy z Texas A&M University dokonali odkrycia, które może zmienić przyszłość energetyki. Udało im się stworzyć materiał przypominający żel, ale wykonany wyłącznie z metali. Choć brzmi to jak sprzeczność, badacze opracowali sposób na utrzymanie ciekłego metalu w stabilnej formie żelowej. To coś, co dotąd wydawało się niemożliwe i może zrewolucjonizować magazynowanie energii.
Wszystko zaczęło się od rutynowego eksperymentu, podczas którego zespół badał zachowanie mieszaniny miedzi i tantalu pod wpływem wysokiej temperatury. Ku zaskoczeniu naukowców, zamiast całkowicie się roztopić, próbka zachowała strukturę przypominającą żel. Dalsze badania wykazały, że gdy zawartość tantalu przekracza 18 procent, tworzy on mikroskopijną sieć, która utrzymuje ciekłą miedź w swoich porach.
Proces powstawania tego niezwykłego materiału polega na połączeniu dwóch proszków metalicznych i podgrzaniu ich do około 1000°C. W takich warunkach jeden metal staje się płynny, a drugi tworzy wewnętrzny szkielet, dzięki czemu całość przypomina żel, ale zachowuje właściwości metalu.
Profesor Michael J. Demkowicz, współautor badań, podkreśla, że dotąd nikt nie przypuszczał, iż płynny metal można utrzymać w takiej formie. To pierwsze tego typu odkrycie w historii nauki o materiałach.
Choć połączenie miedzi i tantalu nie ma jeszcze bezpośredniego zastosowania w technologii baterii, eksperyment otworzył drogę do badań nad innymi parami metali. W dalszej części prac naukowcy przetestowali koncepcję, tworząc prototyp baterii z wykorzystaniem ciekłych metali, takich jak wapń, bizmut i żelazo.
Nowy typ akumulatora wykazał wyjątkową stabilność – generował energię elektryczną, jednocześnie zachowując swój kształt. To rozwiązuje jeden z głównych problemów baterii z ciekłym metalem: ich podatność na uszkodzenia podczas ruchu. To oznacza, że w przyszłości takie ogniwa mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w energetyce stacjonarnej, ale też w przemyśle, transporcie morskim czy nawet w pojazdach hipersonicznych.
Demkowicz i jego zespół widzą także potencjał w stworzeniu tzw. żelowych elektrolitów. Czyli stopionej soli utrzymywanej w strukturze ceramicznej, co mogłoby zwiększyć bezpieczeństwo i efektywność akumulatorów.
Od przypadkowego odkrycia do realnego zastosowania – metaliczny żel stworzony przez naukowców z Teksasu może stać się fundamentem nowej generacji systemów magazynowania energii. Będą one jednocześnie wydajne, stabilne i odporne na ekstremalne warunki.
Źródło: focus.pl
