Дослідники з університету Меріленду продемонстрували результати комп'ютерного моделювання, які служать доказом того, що графен, за допомогою електричних полів і впливів іншого роду, може бути "складений" у вигляді акуратної тривимірної герметичної коробки, що служить в якості ємності, яка зберігає невелику кількість водню. Вплив іншого роду може змусити графенову коробку-орігамі розкритися і випустити водень, який може бути використаний як паливо водневих паливних елементів.

Метод, за допомогою якого графен складається у коробку, називається HAGO (hydrogenation - assisted graphene origami). У цьому процесі задіяні графенові плівки, яким за допомогою попередньої обробки була надана необхідна форма. Форма графенової плівки і сили, що виникають при з'єднанні атомів водню з вільними валентними зв'язками атомів вуглецю на краю плівки, є причиною, по якій плівка самостійно згортається у герметичну коробку-орігамі, у внутрішньому обсязі якої міститься деяка кількість водню під тиском.

Сили, що змушують згорнутися графенову плівку і утримують її у вигляді коробки, досить сильні для того, щоб витримати надлишковий тиск поміщеного в неї водню, а електричне поле, яке використовується на самому останньому етапі, порушує процеси взаємодії атомів вуглецю і водню, змушуючи коробку розвернутися і випустити водень.

"Для того, щоб змусити попередньо відформовану графенову плівку самостійно згорнутися у тривимірну наноструктуру потрібна тільки наявність водню" - розповідає Тенг Лі (Teng Li), професор з університету Меріленду, - "Електричне поле використовується для "поляризації" графена, що зменшує сили тяжіння шарів графена і призводить до зворотного розгортання наноструктури. Після відключення електричного поля плівка знову згортається і цей процес може бути повторений скільки завгодно разів".

Слід зазначити, що графенові коробки-орігамі здатні зберігати водень у кількості 9,7 відсотка від загальної ваги. Це істотно перевищує значення, поставлені у якості мети американським Міністерством енергетики, яке планувало домогтися показника для систем зберігання водневого палива на рівні 5,5 відсотків до 2017 року та 7,5 відсотків до 2020 року.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: dailytechinfo.org