Institut national américain des normes et de la technologie De nouvelles recherches montrent que le plastique imprimé en 3D, combiné à un matériau polyvalent pour détecter et stocker le gaz, peut être utilisé pour fabriquer des capteurs et des piles à combustible à faible coût.
Ce matériau polyvalent est un composé à structure métallique-organique (MOF), ces matériaux sont simples et peu coûteux à fabriquer, et certains de ces matériaux peuvent également être utilisés pour capturer un gaz particulier de l'air D'un point de vue microscopique, ces cadres organométalliques ressemblent à des bâtiments en construction - la structure spatiale d'un cadre de poutre en acier, vous imaginez - et l'une des qualités spéciales des MOF est qu'il permet au fluide dans son espace Et son faisceau absorbera une partie spécifique du liquide, et le reste du liquide s'écoulera pour saisir ces parties spécifiques. Ce matériau est un candidat potentiel pour le raffinage et le raffinage d'autres hydrocarbures.
Les composés à base de métal-organique ont attiré l'attention des scientifiques du NIST et des universités américaines Ce matériau peut également jeter les bases d'une technologie de détection rentable Par exemple, il peut être utilisé pour filtrer certains méthane MOFs ou du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre. Le problème est cependant que le volume des MOF nouvellement fabriqués avec de la taille de fines particules de poussière. Et vous utilisez ces matériaux glisser même loin des doigts un capteur utile est très difficile.
Pour résoudre ce problème, l'équipe a décidé d'essayer de MOFs avec imprimante 3D plastique utilisé mélangés. Non seulement en matière plastique synthétique peut être moulé dans la forme souhaitée de l'équipe, mais a aussi une perméabilité suffisante pour laisser le gaz à travers elle, que , MOFs peut détecter une équipe de sonde de molécule de gaz particulier voulaient, mais après le mélange, MOFs fonctionnera?
Dans un document sur la technologie avancée des polymères, les chercheurs ont déclaré que l'idée pourrait être utilisée non seulement pour les capteurs, mais aussi pour d'autres applications. Les MOF et les plastiques fonctionnent bien ensemble Par exemple, lorsque ce mélange fond, les MOF ne se déposent pas seulement au fond du plastique, mais sont répartis uniformément dans le mélange.
experts du capteur NIST Zeeshan Ahmed a déclaré: « l'industrie de l'automobile a été à la recherche d'un moyen peu coûteux, léger pour stocker le mélange de carburant des véhicules fonctionnant à l'hydrogène, nous espérons que les MOFs et les plastiques peuvent être la base pour les véhicules fonctionnant à l'hydrogène du réservoir de carburant. »
Le papier a également montré que lorsque le mélange solide et le plastique sont exposés à l'hydrogène en même temps, il est plus de 50 fois plus puissant que l'hydrogène que le plastique lui-même retient, indiquant que les MOF peuvent fonctionner efficacement même avec des plastiques. Des résultats remarquables, mais ne peuvent toujours pas répondre aux exigences de la pile à combustible.
Ahmed a déclaré que son équipe est optimiste quant à l'idée que cette idée peut être améliorée et est une réalité, et ils ont mené une étude préliminaire dans un deuxième article à venir sur le rôle de deux autres MOF dans l'absorption de l'azote et Hydrogène et montre également comment réduire l'effet de la dégradation de l'humidité sur ce mélange de MOFs et de plastiques. L'équipe est actuellement à la recherche d'opportunités de travailler avec d'autres groupes de recherche NIST pour développer des capteurs MOF.
Zeeshan Ahmed, un scientifique du NIST, a déclaré: «Notre objectif est de trouver une méthode de stockage pouvant stocker jusqu'à 4,5% d'hydrogène, et maintenant nous avons moins de 1% de stockage, mais d'un point de vue matériel, nous n'en avons pas besoin Atteindre cet objectif et apporter des améliorations significatives, de sorte que nous voyons le verre ou le plastique peut déjà être à moitié plein.