저비용 센서와 연료 전지를 만들기 위해 MOF와 플라스틱의 혼합물을 사용할 수 있습니다.

미국 표준 기술 연구소 새로운 연구에 따르면 가스를 감지하고 저장하기위한 다재다능한 재료와 결합 된 3D 인쇄 된 플라스틱을 사용하여 저비용 센서 및 연료 전지를 제조 할 수 있습니다..

이 다재다능한 물질은 금속 유기 골격 화합물 (MOF)이며, 이들 물질은 제조가 간단하고 저렴하며, 이들 물질 중 일부는 공기 중의 특정 기체를 포집하는 데에도 사용될 수 있습니다 미시적 인 관점에서 볼 때,이 금속 유기 프레임은 건축중인 빌딩처럼 보입니다. 여러분이 상상할 수있는 강철 빔 프레임의 공간 구조입니다. MOF의 특별한 특성 중 하나는 공간에서 유체를 허용한다는 것입니다 그리고 그 광선은 액체의 특정 부분을 흡수 할 것이고, 나머지 액체 흐름은이 특정 부분을 점유하기 위해 지나갈 것입니다. 이 물질은 다른 탄화수소를 정제하고 정제 할 수있는 가능성이 매우 높습니다.

금속 유기 골격 화합물은 NIST 및 미국 대학의 과학자들의 관심을 끌었습니다. 이 소재는 비용 효율적인 감지 기술의 기반을 마련 할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 MOF는 메탄이나 이산화탄소와 같은 온실 가스를 걸러 내기 위해 사용될 수 있지만, 문제는 새로 제조 된 MOF가 먼지와 대략 동일한 크기의 작은 입자이며 손가락에서 빠져 나올 수있는 물질로 만드는 것입니다 유용한 센서를 얻는 것은 매우 어렵습니다.

이 문제를 해결하기 위해 팀은 MOF와 3D 프린터에 사용되는 플라스틱을 섞기로 결정했으며 합성 플라스틱 소재는 팀이 원하는 모양으로 만들었을뿐만 아니라 가스가 통과 할만큼 충분히 투과성이있었습니다. MOF는 팀이 탐지하고자하는 특정 가스 분자를 감지 할 수 있지만 혼합 후 MOF는 작동합니까?

연구팀은 첨단 폴리머 기술에 관한 논문에서이 아이디어는 센서뿐만 아니라 다른 어플리케이션에도 사용될 수 있다고 말했다. MOF와 플라스틱은 함께 잘 작동합니다. 예를 들어,이 혼합물이 녹을 때, MOFs는 플라스틱의 바닥에 침전하지 않고 오히려 혼합물 전체에 골고루 분산됩니다.

NIST의 센서 전문가 인 Zeeshan Ahmed는 다음과 같이 말했습니다 : "자동차 업계는 수소 동력 자동차 용 연료를 저장하기위한 값 싸고 가벼운 방법을 찾고 있으며 MOF와 플라스틱의 혼합이 수소 동력 연료 탱크의 기초를 형성 할 것으로 기대합니다."

이 신문은 또한 고체 혼합물과 플라스틱이 동시에 수소에 ​​노출 될 때 플라스틱 자체가 보유하는 수소보다 50 배 이상 강력하여 MOF가 플라스틱과 혼합 되어도 효과적으로 작동 할 수 있음을 보여주었습니다. 현저한 결과이지만 여전히 연료 전지 요구 사항을 충족시킬 수는 없습니다.

아메드는 그의 팀이 아이디어를 개선하고 현실이 될 수 있다는 낙관했다. 그들은 두 번째 논문에서 출판하는 예비 연구를 수행 한이 논문은 질소와의 MOFs의 흡수에 다른 두에 대해 설명합니다 또한 수소 측면의 효과,하지만 MOFs는 플라스틱의 이러한 혼합물의 수분 저하의 영향을 줄이는 방법. 현재 팀이 공동으로 MOF 기반 센서를 개발 NIST에서 다른 연구 그룹과의 협력 기회를 모색 보여줍니다.

NIST의 과학자 인 Zeeshan Ahmed는 "우리의 목표는 4.5 %까지 수소를 저장할 수있는 저장 방법을 찾는 것이고, 이제 우리는 1 % 미만의 저장 공간을 가지지 만, 물질적 인 관점에서 우리는 필요하지 않다. 이 목표를 달성하고 현저한 개선을하십시오. 그래서 우리는 유리 또는 플라스틱이 이미 절반이 넘을 수 있음을 봅니다.

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