這種水晶有一種超能力：它可以“呼吸”氧氣

科學家們發(fā)現了一種金屬氧化物名字朗朗上口 SrFe_0.5公司_0.5O_2.5（或簡稱 SFCO）可以“呼吸”，吸收氧原子并在相對較低的溫度下再次釋放它們而不會破裂。

之所以如此重要，是因為這些被稱為過渡金屬氧化物的材料基本上可以用氧原子重新編程。隨著原子的添加或移除，材料的特性（包括磁性）和電導率– 可以更改。

這種概念驗證有可能為電子產品中常用材料的行為提供新的控制程度，清潔能源系統(tǒng)，和建筑物，通過周圍氣體中的氧氣。

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SFCO 由鍶、鐵和鈷，但只有鈷原子被“呼吸”改變了。這表明未來有機會更精確地微調材料。

“這一發(fā)現在兩個方面令人震驚，”說物理學家 Hyoungjeen Jeen，來自韓國釜山國立大學。

“只有鈷離子被還原，這個過程導致形成一種全新的但穩(wěn)定的晶體結構?！?/p>

隨著氧氣從晶圓般薄的材料片中去除，它變得更加透明和更絕緣（所以電阻增加）。晶體結構也變得略大。

研究人員指出的另一個重要發(fā)現是，這個過程是可逆的：不僅氧氣可以被刪除，但當氧氣恢復時，SFCO 會恢復正常。這是材料工程的另一個有用屬性。

雖然研究人員懷疑 SFCO 會提供一些有趣的狀態(tài)變化，他們沒有預料到氧氣的添加和減少會導致完全的重新排列。

“這就像給水晶肺，它可以根據命令吸入和呼出氧氣?！?a>說吉恩。

一個潛在的應用是固體氧化物燃料電池，用氫氣發(fā)電。這些細胞依賴于這里展示的過程：以穩(wěn)定、可逆且有點實用的方式吸收和釋放氧氣。

說到實用性，雖然研究人員熱衷于談論他們的實驗可以在相對正常的條件下進行，但我們仍然在談論沒有任何外部干擾的非常具體的實驗室環(huán)境。

這是可以在未來的研究中進行的事情，但對于希望找到可以精確編程并切換不同狀態(tài)之間沒有任何損害——我們可以期待聽到基于這里所做的研究的其他突破。

“這是朝著實現可以實時自我調整的智能材料邁出的重要一步，”說化學家 Hiromichi Ohta，來自日本北海道大學。

該研究已發(fā)表在自然通訊.

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