Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nasypeme uhlíkové nanotrubičky do organického rozpouštědla a ty samotnou interakcí s kapalinou (organickým rozpouštědlem) začnou produkovat elektrický proud. Výsledkem je elektrochemická reakce bez toho, že bylo třeba připojovat systém ke zdroji elektrického proudu.
S tímto nápadem přišli na MITu a demonstrovali jej na elektrochemické oxidaci alkoholů na aldehyd nebo keton. Kromě elektrochemie by se podle autorů studie tento přístup mohl uplatnit i jako pohon mikro/nanorobotů. Celé je to zajímavé ovšem i z teoretického hlediska, protože jde o nově popsaný mechanismus. Hlavním autorem studie je Michael Strano, profesor chemického inženýrství z MITu.
Vědci již dříve ukázali, že uhlíkové nanotrubičky dokáží vytvářet elektrický proud z tepelných vln. To může fungovat třeba tak, že podél nanotrubičky pohybujeme zdrojem tepla (eventuálně je možné uspořádání s palivem na povrchu nanotrubičky atp.). Další výzkum ukázal, že když je nanotrubička potažena polymerem na bázi teflonu, vznikne v ní asymetrie elektronů, která po ponoření kapaliny do elektrofilního rozpouštědla umožní tok elektronů z potažené do nepotažené části trubičky a generování elektrického proudu. Konkrétně bylo vše vyzkoušeno pro acetonitril v roli rozpouštědla, uhlíkové nanotrubičky se lepily na (cca) papír potažený (cca) teflonem.
Zajímavé na tom je, že k vytvoření celého jevu není potřebná žádná sofistikovaná chemie srovnatelná s baterií (anoda, katoda, elektrolyt…). Jedna částice (rozstříhaný kousíček „papíru“ s nanotrubičkami o rozměrech asi 250 x 250 mikrometrů) dokázala vytvořit potenciál asi 0,7 V, do zkumavky lze mikročástic přitom nasypat stovky. Autoři studie uvádějí, že oxidace alkoholu pomocí běžné elektrochemie je přitom energeticky příliš náročná, takže reakce se takto neprovádí.
Albert Tianxiang Liu et al, Solvent-induced electrochemistry at an electrically asymmetric carbon Janus particle, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-23038-7
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology / Phys.org
Poznámka PH: Subjektivně – zajímavé, ale vyrábět uhlíkové nanotrubičky na to, aby se pak zase házely do zkumavky a vygenerovaly trochu proudu… Z velmi sofistikované věci uděláte „komoditu“, „palivo“.
