Chi avrebbe mai pensato a un cristallo che respira? Lo ha fatto un team di ricercatori tra Corea del Sud e Giappone che ha dato vita a un cristallo capace di “respirare” ossigeno. Un’idea che nasce con un intento preciso: studiare i nuovi confini delle tecnologie energetiche sostenibili. Ecco come è fatto questo cristallo unico e quali sono le sue particolarità.
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Il cristallo che respira
Il materiale, un ossido metallico a base di stronzio, ferro e cobalto, è in grado di rilasciare e riassorbire ossigeno in maniera ciclica quando sottoposto a riscaldamento in un ambiente gassoso semplice. La caratteristica più notevole è che questo processo non danneggia la struttura del cristallo, che resta stabile anche dopo numerosi cicli di trasformazione.
Lo studio, pubblicato su Nature Communications, porta la firma del professor Hyoungjeen Jeen dell’Università Nazionale di Pusan e del collega Hiromichi Ohta dell’Università di Hokkaido. I due ricercatori hanno descritto il comportamento del materiale come una sorta di “respiro controllato”, paragonabile a quello di un organismo vivente, come si legge su Hdblog.
A che cosa serve?
Il nuovo cristallo è molto utile allo studio di nuove possibilità in settori come quello dell’architettura sostenibile, dell’elettronica avanzata e dell’efficienza energetica. In particolare, le celle a combustibile a ossido solido trasformano l’idrogeno in elettricità senza emissioni inquinanti, ma anche quelli che vengono chiamati “transistor termici”, ovvero dispositivi in grado di regolare il flusso di calore in modo simile agli interruttori elettronici, si rivelano fondamentali.
Nel campo dell’edilizia sostenibile, i cristalli “respiranti” potrebbero diventare parte di finestre intelligenti capaci di autoregolarsi in base alla temperatura esterna, riducendo così i consumi energetici per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici. Finora, i materiali che permettevano un simile controllo dell’ossigeno erano troppo fragili o funzionavano solo in condizioni estreme, con temperature elevatissime e scarsa affidabilità. La nuova scoperta, invece, riesce a garantire stabilità e reversibilità del processo in condizioni più pratiche, rendendola potenzialmente adatta a un utilizzo su larga scala.
Secondo gli autori, è in particolar modo il cobalto a risultare particolarmente interessante. Con i suoi ioni, infatti, si riduce e si trasforma durante il rilascio dell’ossigeno, dando origine a una nuova configurazione cristallina stabile. Una volta reintegrato l’ossigeno, il materiale ritorna alla forma originaria senza perdere efficienza. Questo meccanismo completamente reversibile rappresenta un requisito essenziale per l’impiego pratico, poiché garantisce una lunga durata senza decadimenti significativi delle prestazioni.
