به گزارش ثریا - از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران دانشگاه وندربیلت (Vanderbilt University) در آمریکا به همراه همکارانی از دانشگاه‌های کلگری (University of Calgary) و وسترن (Western University) در کانادا، موفق به توسعه روشی مبتنی بر گرافن شده‌اند که می‌تواند گامی بزرگ در بهبود عملکرد پیل‌های سوختی بدون قربانی کردن راندمان آن‌ها باشد.
این یافته، یک چالش دیرینه در حوزه انرژی پاک را حل می‌کند و می‌تواند به تسریع گذار جهانی به سمت اقتصاد مبتنی بر هیدروژن کمک کند.
پیل‌های سوختی به غشاهای تبادل پروتون (PEM) وابسته‌اند که پروتون‌ها را از خود عبور می‌دهند، اما باید در برابر عبور مولکول‌های بزرگ‌تری چون هیدروژن مقاومت کنند. یکی از راهکارهای رایج برای بهبود عملکرد، نازک‌کردن این غشاهاست، که باعث کاهش مقاومت و افزایش چگالی توان می‌شود. اما این کاهش ضخامت معمولاً به قیمت افزایش نشت هیدروژن تمام می‌شود و بازده کلی سیستم را پایین می‌آورد.
در این پژوهش، این تیم تحقیقاتی با افزودن یک لایه تک‌اتمی از گرافن تولیدشده با روش رسوب‌دهی شیمیایی از بخار (CVD graphene) به ساختار PEM، توانستند نشت هیدروژن را تا بیش از ۵۰ درصد کاهش دهند، بدون اینکه رسانایی پروتونی غشا کاهش یابد.
لایه گرافنی به‌کاررفته دارای منافذی در ابعاد اتمی و نانومتری است که مانند یک صافی هوشمند عمل می‌کند: به پروتون‌ها اجازه عبور می‌دهد، اما در برابر عبور مولکول‌های بزرگ‌تری مانند گاز هیدروژن مقاومت می‌کند. این ویژگی منحصربه‌فرد به‌ویژه در سیستم‌های پیل‌سوختی که نیاز به دقت بالا و نشت بسیار پایین دارند، اهمیت بالایی دارد.
پیران کیدامبی (Piran Kidambi)، استادیار مهندسی شیمی و زیست‌مولکولی دانشگاه وندربیلت، در توضیح اهمیت این دستاورد گفت: شما می‌خواهید پروتون‌ها عبور کنند، اما مولکول‌های هیدروژن را حفظ کنید. روش ما بدون کاهش عملکرد نسبت به غشاهای معمولی، نشت سوخت را به‌شکل چشمگیری کاهش می‌دهد. این در این حوزه بسیار مهم است.
این فناوری جدید، تنها به بهبود طراحی‌های فعلی محدود نمی‌شود؛ بلکه افق‌های تازه‌ای برای آینده‌ای مبتنی بر هیدروژن نیز می‌گشاید. استفاده از این غشاهای تقویت‌شده می‌تواند بهره‌وری پیل‌های سوختی را در صنایعی مانند حمل‌ونقل سنگین (کامیون‌ها، کشتی‌ها و قطارها) به‌شکل چشمگیری ارتقا دهد؛ حوزه‌هایی که الکتریکی‌کردن آن‌ها به‌دلیل مصرف انرژی بالا با چالش مواجه است.
کیدامبی در ادامه افزود: کاربردهای هیجان‌انگیزی در پیش داریم. زیرساخت‌های تولید و انتقال هیدروژن هنوز محدود است. اما تصور کنید بتوانیم هیدروژن را از منابعی همچون ضایعات کشاورزی یا صنعتی تولید و با استفاده از غشاهایی مانند محصول ما، آن را تصفیه کرده و در پیل‌های سوختی بسیار کارآمد به‌کار ببریم تا سامانه‌های حمل‌ونقل و انرژی را بدون کربن کنیم.
منبع : ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
آمازون دوباره کارمندانش را بیکار کرد
دست نوشته دانشجویان در بیعت با رهبر انقلاب
امکان تحصیل دانش آموزان ایرانی خارج از کشور فراهم است
اعلام لبیک شورای عالی انقلاب فرهنگی به رهنمودهای رهبر معظم انقلاب
ثبت نام بیش از ۳۰ هزار نفر در آزمون دکتری نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۶
اطلاعات تازه درباره سهمیه‌ها و تسهیلات آزمون دکتری نیمه متمرکز سال ۱۴۰۶
علیرضا استادی: جسارت بازی درنقش تاریخی را پیدا کردم
دست رد ۳ جشنواره بر فیلم جدید پل شریدر؛ «مبانی فلسفه» پسندیده نشد
رونمایی از «هزاردستان» نخستین انیمیشن «دست‌ساز» جهان
نمایشگاه «رد خط» به نیاوران رسید
بسیج دانش‌آموزی در بیش از نیمی از مدارس کشور حضور دارد
نقش سوره‌های کوتاه در آشنایی کودکان با قرآن
افزایش سرانه های آموزشی در استان تهران/ ساخت مدرسه به تنهایی کافی نیست
کودکان البرزی مأموریت نیمه‌تمام شهید ماکان نصیری را ادامه می‌دهند
تصادف تریلی با سرویس مدرسه در اردکان؛ یک دانش‌آموز جان باخت
کاظمی: نظام سنجش آموزش‌وپرورش نیازمند تحول اساسی است
اسامی برگزیدگان مرحله نهایی سی‌ویکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
هشدار افتا درباره قطع دسترسی به دامنه‌های خارجی؛ لزوم مهاجرت به ir
چت جی پی تی بیمار مبتلا به صرع را به سرپیچی از دستور پزشکان تشویق کرد
متا برای معتاد کردن نوجوانان به دادگاه می رود
یک انفجار کیهانی ۲۷ روزه در فضا کشف شد
اپل دو دستگاه جدید معرفی کرد +قیمت
جاسوسی شرکت اسرائیلی از کاربران استارلینک فاش شد
خدا از رگ گردن به ما نزدیک‌تر است؛ پس چرا باید عبادت کنیم؟
آیت الله رشاد: بیانیه رهبر معظم انقلاب، محرک تاریخی پیشرفت علمی کشور است
آیا دینداری مانع پیشرفت می‌شود؟
حجت‌الاسلام قمی: جنگ واقعی بر سر «تحریف واقعیت» در ذهن مردم است
نیاز انقلاب به شخصیت‌هایی چون آیت الله مهدوی‌کنی بیشتر احساس می‌شود
نتایج انتخاب رشته آزمون کارشناسی رشته‌های علوم پزشکی آزاد اعلام شد
نتایج نهایی پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
کارت آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی منتشر شد
ثبت ۱ میلیارد تراکنش در جنگ ۴۰ روزه
واکنش به آسیب کابل‌های اینترنت در تنگه هرمز
تبدیل جیوه به طلا محقق شد
برای نخستین بار: ترمیم دی‌ان‌ای در بدن امید تازه برای درمان یک بیماری ژنتیکی نادر
آغاز ثبت‌نام آزمون دکتری از ۳ آبان: برگزاری آزمون در بهمن ماه
تمدید مهلت ثبت‌نام در سومین جشنواره ملی نشان نیکوکاری
برگزاری یادنامه شهید علی لاریجانی به همراه رونمایی کتابی از او
پناهیان: توجه به ادبیات روایی در مسیر تحول فرهنگی ضروری است
بازیگر «هک‌ها» از فلسطین دفاع کرد؛ پرداخت مالیات برای تامین نسل‌کشی
سینمای کوتاه در محاصره کلیشه‌هاست؛ از فقر ایده تا چالش میزبانی!
طرح یک سریال عاشقانه برای شبکه نمایش خانگی؛ تکرار «پوست شیر» طبیعی است
کمال تبریزی: فیلمسازان جوان از تقلید فاصله بگیرند
جزئیات کنسرت تازه مجید انتظامی اعلام شد؛ شنیدن ملودی‌های خاطره‌انگیز
وقتی «قطع رابطه» سفارشی می‌شود؛ چرا تولید اثر هنری با ریسک همراه است؟
مرثیه‌ای که هنوز با صدای دلتنگی حضرت زینب(س) شنیده می‌شود
انقلابی‌تر بودن با فحش رکیک‌تر ثابت نمی‌شود؛ هنر ماندگار حضرت زهرا(س)
روایت «حماسه فاطمی» و دفاع حضرت زهرا(س) از امامت
اسامی معرفی شدگان چندبرابر ظرفیت آزمون دانشجومعلم سال ۱۴۰۵ اعلام شد
سخنگوی وزارت آموزش و پرورش: وجود ۴۰۰ مدرسه در کشور با یک دانش‌آموز
چرا خانواده‌های پرجمعیت بابت انتخابشان تحقیر می‌شوند؟
خطرناک‌ترین شکل انحراف دینی از دیدگاه حضرت علی(ع)
رویا نونهالی با یک سریال جدید به تلویزیون برمی‌گردد
شاهرخ فروتنیان مهمان یازدهمین قسمت برنامه «هم‌کلام» است.
فصل دوم «بهار شیراز» به آنتن می‌رسد؛ سریالی درباره دغدغه مردم معمولی
پشتیبانی سینمایی‌ها از نویسنده حامی فلسطین؛ بریتانیا تغییر مسیر دهد
آغاز ثبت‌نام بدون آزمون استعدادهای درخشان کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد
امکان قفل کردن محتوا در «چت‌جی‌پی‌تی» فراهم شد
نتایج نهایی پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی سال ۱۴۰۵ اعلام شد
ثبت نام بیش از ۳۰ هزار نفر در آزمون دکتری نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۶
اطلاعات تازه درباره سهمیه‌ها و تسهیلات آزمون دکتری نیمه متمرکز سال ۱۴۰۶
نتایج انتخاب رشته آزمون کارشناسی رشته‌های علوم پزشکی آزاد اعلام شد
اعلام لبیک شورای عالی انقلاب فرهنگی به رهنمودهای رهبر معظم انقلاب
نیاز انقلاب به شخصیت‌هایی چون آیت الله مهدوی‌کنی بیشتر احساس می‌شود
دست نوشته دانشجویان در بیعت با رهبر انقلاب
کودکان البرزی مأموریت نیمه‌تمام شهید ماکان نصیری را ادامه می‌دهند
حجت‌الاسلام قمی: جنگ واقعی بر سر «تحریف واقعیت» در ذهن مردم است
اسامی برگزیدگان مرحله نهایی سی‌ویکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
دست رد ۳ جشنواره بر فیلم جدید پل شریدر؛ «مبانی فلسفه» پسندیده نشد
علیرضا استادی: جسارت بازی درنقش تاریخی را پیدا کردم
بسیج دانش‌آموزی در بیش از نیمی از مدارس کشور حضور دارد
تصادف تریلی با سرویس مدرسه در اردکان؛ یک دانش‌آموز جان باخت
هشدار افتا درباره قطع دسترسی به دامنه‌های خارجی؛ لزوم مهاجرت به ir
کاظمی: نظام سنجش آموزش‌وپرورش نیازمند تحول اساسی است
یک انفجار کیهانی ۲۷ روزه در فضا کشف شد
متا برای معتاد کردن نوجوانان به دادگاه می رود
افزایش سرانه های آموزشی در استان تهران/ ساخت مدرسه به تنهایی کافی نیست
رونمایی از «هزاردستان» نخستین انیمیشن «دست‌ساز» جهان
آیت الله رشاد: بیانیه رهبر معظم انقلاب، محرک تاریخی پیشرفت علمی کشور است
اپل دو دستگاه جدید معرفی کرد +قیمت
نمایشگاه «رد خط» به نیاوران رسید
امکان تحصیل دانش آموزان ایرانی خارج از کشور فراهم است
خدا از رگ گردن به ما نزدیک‌تر است؛ پس چرا باید عبادت کنیم؟
چت جی پی تی بیمار مبتلا به صرع را به سرپیچی از دستور پزشکان تشویق کرد
جاسوسی شرکت اسرائیلی از کاربران استارلینک فاش شد
نقش سوره‌های کوتاه در آشنایی کودکان با قرآن
آیا دینداری مانع پیشرفت می‌شود؟
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.