Giống như miếng bọt biển tắm, sản phẩm có khả năng giữ và giải phóng một lượng lớn khí với áp suất và chi phí thấp hơn.
Được tạo thành từ hàng tỷ lỗ chân lông nhỏ, một gram vật liệu gốc nhôm mới có diện tích bề mặt bằng kích thước của một sân bóng đá.
Các tác giả cho biết nó có thể lưu trữ khối lượng lớn khí cần thiết cho việc đi lại thực tế mà không cần xe đắt tiền.
Doanh số bán xe, đặc biệt là những chiếc SUV đã bùng nổ ở Mỹ trong số năm qua.
Năm 2017, lượng khí thải CO2 từ ô tô, xe tải, máy bay và tàu hỏa, đã vượt qua các nhà máy điện trở thành nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất của Mỹ.
Cùng với việc phát triển xe điện, người ta tập trung nhiều vào hydro như một nguồn năng lượng không phát thải cho ô tô.
Khí được sử dụng để cung cấp năng lượng cho pin nhiên liệu trong xe hơi và xe tải, và nếu nó được làm từ năng lượng tái tạo thì đó là nhiên liệu xanh hơn nhiều.
Tuy nhiên, xe chạy bằng khí hydro bị một số nhược điểm. Đó là các hệ thống chứa nhiên liệu có kích thước lớn, độ phức tạp và chi phí cao.
Bây giờ các nhà nghiên cứu tin rằng họ đã phát triển một phương pháp thay thế cho phép lưu trữ khối lượng lớn hydro dưới áp suất thấp hơn nhiều.
Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một vật liệu mới có độ xốp cao, được mô tả là khung kim loại hữu cơ.
Sản phẩm, với cái tên quyến rũ của NU-1501, đã được chế tạo từ các phân tử hữu cơ và các ion kim loại tự lắp ráp để tạo thành các khung xốp, tinh thể cao.
Giáo sư Omar Farha, từ Đại học Tây Bắc Hoa Kỳ, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Nó giống như một miếng bọt biển tắm nhưng có lỗ sâu rất có trật tự. Với một miếng bọt biển, nếu bạn làm đổ nước và bạn lau nó, để tái sử dụng miếng bọt biển, bạn hãy vắt nó. Với vật liệu này, chúng tôi sử dụng cùng một thứ: chúng tôi sử dụng áp lực để lưu trữ và giải phóng các phân tử khí này. Vì vậy, nó hoạt động chính xác như một miếng bọt biển tắm ngoại trừ theo cách được lập trình rất thông minh.”
Khả năng chính của khung mới là nó có khả năng lưu trữ hydro và các loại khí khác ở áp suất thấp hơn nhiều trong khi không cần một bể chứa khổng lồ.
“Chúng tôi có thể lưu trữ một lượng lớn hydro và metan trong các lỗ của khung hữu cơ kim loại và đưa chúng vào động cơ của phương tiện ở áp suất thấp hơn mức cần thiết cho phương tiện pin nhiên liệu hiện tại”, giáo sư Farha nói.
Nhóm của ông đã có được kinh nghiệm trong việc phát triển các vật liệu hấp phụ này cho Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, để bảo vệ các binh sĩ chống lại các cuộc tấn công bằng khí gas,
Các nhà nghiên cứu cho biết hiện đã có kinh phí để phát triển loại vật liệu này cho các ứng dụng vận tải.
Vật liệu mới này đã đánh bại các mục tiêu khó khăn do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đặt ra cho các hệ thống lưu trữ và phân phối trên tàu để lấy nhiên liệu thay thế.
Nhưng để đi xa hơn, các nhà khoa học sẽ cần sự ủng hộ từ các nhà sản xuất xe hơi.
