دستاورد محققان: ابداع ماده‌ای که نور خورشید را با بازدهی بی‌سابقه به گرما تبدیل می‌کند

پژوهشگران موفق به تولید پوششی نازک از اکسید تیتانیوم به‌ نام «Ti₄O₇» شده‌اند که می‌تواند نور خورشید را مستقیم به گرما تبدیل کند و کاربردهای متنوعی از نمک‌زدایی آب تا تولید سوخت پایدار و افزایش بهره‌وری انرژی ساختمان‌ها داشته باشد.

طبق گزارش «InterestingEngineering»، دانشمندان در مؤسسه ملی پژوهش‌های علمی کانادا (INRS) موفق به ساخت ماده‌ای جدید شده‌اند که می‌تواند با بازدهی بی‌سابقه نور خورشید را به گرما تبدیل کند. این ماده که از فیلم نازک Ti₄O₇ (یکی از فازهای اکسید تیتانیوم) ساخته شده، پتانسیل بالایی برای افزایش بهره‌وری انرژی در ساختمان‌ها، نمک‌زدایی آب و تولید سوخت پایدار دارد.

تبدیل نور خورشید به گرما

این پیشرفت از طریق روشی خاص به نام «کندوپاش مگنترون» (Magnetron Sputtering) به دست آمده است؛ روشی که به محققان اجازه داده لایه‌هایی بسیار نازک در حد چندصد نانومتر از این ترکیب را بر سطوح مختلفی مانند فلز، شیشه و سیلیکون اعمال کنند.

پوشش‌های Ti₄O₇ به‌دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و رسانایی الکتریکی بالا، گزینه‌ای عالی برای ساخت آندهای قدرتمند در سیستم‌های تصفیه آب هستند. این آندها می‌توانند آلاینده‌های سرسخت موجود در آب را مؤثر حذف کنند. همچنین این ماده در تولید هیدروژن، آمونیاک و ساخت پنجره‌های هوشمند گرمایی قابل‌استفاده است؛ پنجره‌هایی که نقش مهمی در صرفه‌جویی انرژی در ساختمان‌ها دارند.

پیشرفت در تولید پوشش نازک Ti₄O₇ گام مهمی در مسیر بهره‌برداری از انرژی خورشیدی است. این ماده به‌ لطف خواص شیمیایی و الکتریکی منحصربه‌فردش، می‌تواند زمینه‌ساز نوآوری‌های متعدد در صنایع ساختمان‌سازی، تصفیه آب و تولید سوخت باشد.

یافته‌های این پروژه در قالب مقاله‌ای در ژورنال Scientific Reports منتشر شده است.