Hợp nhất 8 loại kim loại quý thành hợp kim: Tương lai mới cho pin nhiên liệu hydro

Mọi người trên thế giới đều biết đến các kim loại quý phổ biến như vàng, bạc và bạch kim, nhưng thực tế có tất cả 8 loại kim loại trên thế giới xứng đáng với danh hiệu “quý” vì độ hiếm, độ sáng và ứng dụng trong thực tế của chúng. Năm kim loại quý còn lại trong danh sách này là palađi, rhodi, iridi, ruthenium và osmi.

Đặc tính của những kim loại này thường được nâng cao khi trở thành hợp kim, trong đó chúng được trộn với các kim loại hoặc chất khác để tạo ra các vật liệu như vàng trắng và bạc sterling.

Các nhà khoa học đã tạo ra một loại hợp kim chưa từng có trong lịch sử loài người.

Nhưng hiện tại, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Kyoto đã tạo ra một loại hợp kim chưa từng có trong lịch sử loài người bằng cách kết hợp tất cả tám kim loại quý thành một hợp kim duy nhất.

Đó là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn và có thể so sánh với việc cố gắng trộn nước, dầu, sữa chua, tương ớt tabasco, nước cam, rượu vodka, xi-rô phong, Kool-Aid nho và trà xanh thành một chất lỏng thống nhất. Một trong số chúng có thể trộn được với nhau, nhưng việc trộn tất cả chúng vào với nhau cùng một lúc là bất khả thi.

Để tạo ra hợp kim chưa từng có này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một dung dịch mang ion của tất cả tám kim loại với số lượng như nhau và đưa dung dịch vào chất khử ở nhiệt độ 200 độ C (392 độ F). Chất khử đem lại các electron cần thiết để các ion khác nhau liên kết và hợp kim có thể được tạo ra thành công.

Tất nhiên điều này nói dễ hơn làm và đã là thứ mà con người mơ ước nhưng không thể thực hiện được trong 5.000 năm qua, kể từ Thời đại đồ đồng bắt đầu.

Thành quả của nghiên cứu vẫn chưa đủ đáng kể để quan sát. Thí nghiệm thành công đã mang lại một lượng hợp kim chỉ có thể đo được bằng nanomet, tương đương với quy mô của các sợi DNA. Tuy nhiên, với kỹ thuật mà họ đã phát triển, nhóm nghiên cứu cho rằng họ có thể sản xuất hàng loạt hợp kim này với nguồn kinh phí phù hợp.

Kết quả của nghiên cứu rất đáng được quan tâm, vì mặc dù bản thân kỳ tích tạo ra hợp kim mới vốn đã rất ấn tượng, nó cũng có tiềm năng cho các ứng dụng thay đổi cuộc sống.

Cho đến nay, bạch kim vẫn là chất xúc tác phổ biến nhất cho pin nhiên liệu hydro, nhưng vào năm 2020, nhóm nghiên cứu này đã phát hiện ra rằng, hợp kim làm từ bạch kim và năm kim loại quý có hiệu suất cao gấp đôi.

Thế nhưng hợp kim làm từ tám kim loại quý mới còn hiệu quả hơn. Kết quả này cho thấy hoạt tính xúc tác trong pin nhiên liệu hydro tăng gấp nhiều lần.

Hiệu suất này đạt được khi mới chỉ chế tạo hợp kim từ tám kim loại có số lượng bằng nhau. Bằng cách điều chỉnh các đại lượng tương đối theo những cách khác nhau, một chất xúc tác thậm chí còn hiệu quả hơn có thể được tạo ra để nâng cao khả năng cung cấp năng lượng cho pin nhiên liệu hydro, làm cho việc sử dụng chúng rộng rãi trở thành một giải pháp thay thế thực tế hơn cho các nguồn năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm hiện tại.

• Vì sao nhiều người nghiện thuốc lá lâu năm không bị ung thư phổi?
• Giải mã lý do con người thường qua đời khi khoảng 80 tuổi
• Điểm danh những loại virus nguy hiểm nhất hành tinh