Кактусы помогли в разработке мембраны для топливных элементов

Зачем изобретать велосипед, если природа знает как лучше? Именно так решили австралийские и корейские ученые, разработавшие новую технологию для улучшения работы «зеленых» топливных элементов.

За идеями ученые обратились к кактусам. Исследователям требовалось разработать крошечную пластиковую мембрану, которая будет предохранять топливные элементы от нагревания. Топливные элементы на основе протонообменных мембран производят энергию, смешивая водород и кислород и используются как в электромобилях, так и в опреснительных установках.

Большинство доступных мембран нагревается и высыхает, в результате чего топливный элемент теряет эксплуатационные качества. Самое распространенное решение — включать в элемент увлажнитель. Однако увлажнители добавляют топливному элементу тяжести.

Новая пластиковая мембрана решает проблему, удерживая воду как кактус. Устьица кактусов — поры на его поверхности — открываются ночью, когда прохладно, поглощают воду, а днем закрываются.

Технология работает практически так же, используя два пластиковых или полимерных слоя. Внутренний слой, который активно притягивает и удерживает воду, покрыт слоем, который воду отталкивает, но имеет крошечные нанотрещины. Слой трескается и открывается, когда доступна влага, — самоувлажняется. Затем слой закрывается обратно, чтобы удерживать воду.

Разработка австралийско-корейской команды ученых позволит улучшить эксплуатационные качества топливного элемента в 4 раза.