Un método simple para fabricar nanoespuma de paladio de densidad extremadamente baja podría ayudar a avanzar en las tecnologías de almacenamiento de hidrógeno. informa un nuevo estudio de la Universidad de California, Davis.

Una nanoespuma es lo que parece:una versión espumosa de algún material, lleno de poros muy pequeños. Presentado por primera vez hace unos 20 años, Las nanoespumas metálicas tienen potencial para diversas aplicaciones. Las estructuras porosas son fuertes y livianas, como sus contrapartes naturales de hueso y corcho. El paladio y algunas otras nanoespumas metálicas también pueden almacenar y liberar hidrógeno rápidamente, haciéndolos un candidato ideal para las pilas de combustible de hidrógeno.

Pero antes de que los automóviles puedan comenzar a cargar combustible a través de nanoespuma, el uso de espumas metálicas a escala industrial debe superar desafíos que incluyen condiciones de fabricación exigentes, contaminación y poca cristalinidad, dijo el autor principal Kai Liu, profesor de física en la Facultad de Letras y Ciencias de UC Davis. También es difícil conseguir espumas extremadamente ligeras sin comprometer su estabilidad. Señaló Liu.

Las técnicas tradicionales de fabricación de espumas metálicas pueden requerir altas temperaturas, Ambientes químicos controlados y de alta presión. En cambio, el equipo dirigido por UC Davis se basa en un enfoque de química húmeda que es adecuado para aplicaciones industriales y también adaptable a otros tipos de espumas metálicas ligeras. Dijo Liu.

"Esto abre una plataforma completamente nueva para emocionantes exploraciones de materiales, " él dijo.

La nueva técnica utiliza nanocables de paladio como bloques de construcción. Los nanocables se ponen en agua, luego se mezcla en una suspensión con vibraciones ultrasónicas. La lechada se sumerge rápidamente en nitrógeno líquido para congelar los alambres en su lugar. Finalmente, la mezcla de hielo y nanocables se coloca al vacío hasta que el hielo se vaporiza, dejando tras de sí una espuma de nanoalambre de paladio puro. La densidad del material es tan baja como una milésima parte de la densidad del paladio en su forma de metal a granel y se puede ajustar para diferentes aplicaciones. el equipo encontró.

Los investigadores también estudiaron las propiedades de almacenamiento de hidrógeno de la nanoespuma de paladio, encontrar el material demostró una excelente capacidad de carga y tasa de absorción. La nanoespuma presenta una excelente estabilidad termodinámica, medido por técnicas calorimétricas especializadas en el Laboratorio de Termoquímica Peter A. Rock de UC Davis. El laboratorio está dirigido por la coautora del estudio Alexandra Navrotsky, quien ocupa la Cátedra Edward Roessler en Ciencias Físicas y Matemáticas.

Los resultados se publicaron en línea el 20 de octubre de 2017, en el diario Química de Materiales .