La capacidad de almacenamiento y liberación de hidrógeno de las láminas HB es excepcionalmente alta debido a su naturaleza bidimensional y su estructura de banda electrónica única. Crédito:Nature Communications
Investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio, Universidad de Tsukuba, y sus colegas en Japón han informado de un portador de hidrógeno prometedor en forma de nanohojas de boruro de hidrógeno. Este material bidimensional, que aún no está bien estudiado, eventualmente podría usarse para peso ligero, Materiales de almacenamiento de hidrógeno de alta capacidad con buenos perfiles de seguridad.
Las nanohojas innovadoras hechas de partes iguales de hidrógeno y boro tienen una mayor capacidad para almacenar y liberar hidrógeno en comparación con los materiales convencionales basados en metales.
Este hallazgo de investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech), la Universidad de Tsukuba, La Universidad de Tecnología de Kochi y la Universidad de Tokio refuerzan la opinión de que las nanohojas de boruro de hidrógeno (hojas HB) podrían ir más allá del grafeno como un material multifuncional de tamaño nanométrico.
Su estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , encontró que el hidrógeno se puede liberar en cantidades significativas (hasta un ocho por ciento en peso) de las láminas de HB bajo luz ultravioleta, incluso en condiciones suaves, es decir, a temperatura y presión ambiente.
Una configuración tan fácil de manejar abre posibilidades para que las láminas HB se utilicen como portadores de hidrógeno altamente eficientes, que se espera que sean cada vez más demandados como fuente de energía limpia en las próximas décadas.
Cuando las sábanas de HB irrumpieron en escena en 2017, Los científicos reconocieron que podrían convertirse en un material nuevo e interesante para la energía, catálisis y aplicaciones medioambientales. La investigación de vanguardia cosechó elogios por su enfoque creativo para el diseño de materiales. Un artículo de revisión publicado en Chem en 2018 elogió la realización exitosa de las láminas HB como "un ejemplo exquisito del ingenio humano en la cima de la química sintética innovadora".
Se espera que las láminas HB se apliquen para peso ligero, sensible a la luz, y portador de hidrógeno seguro. En la actualidad, Las hojas HB solo responden a la luz ultravioleta, por lo tanto, la sensibilidad a la luz visible es importante para su aplicación industrial.
También, la recarga de hidrógeno sigue siendo un desafío clave en el desarrollo sostenible, soluciones viables de almacenamiento de hidrógeno. Para abordar este asunto, Miyauchi explica que su equipo está investigando la sensibilidad a la luz visible, recargabilidad, y durabilidad a largo plazo de las láminas HB.
"La reducción de costos de los materiales de partida (diboruro de magnesio) para las láminas de HB será otro factor importante, " él añade.
El estudio interinstitucional muestra el poder predictivo de los cálculos de los primeros principios en la ciencia de los materiales, es decir, como una forma de investigar el mecanismo de liberación de hidrógeno.