多層材料中晶體大小的控制提供了一種具有兩種模式的熱量儲存的機制：層間水的通常插入和新激活的表面吸附。隨著納米主義者變得更薄，根據結構的條件，表面與水分子的相互作用加劇，以液體狀或冰狀態的形式表現出來。這種結構澄清顯著提高了熱量儲存的特性，尤其是低於100°C，為有效使用低熱能提供了路徑。信用： 溝通化學 （2025）。二：10.1038/s42004-025-01567-2
有效地捕獲和存儲過量熱量，尤其是低於200°C的熱量，對於實現碳中性社會至關重要。每年，工廠和房屋都會產生過多的熱量，其中大部分都浪費了。同樣，當世界更依賴可再生能源時，捕獲和儲存熱量的需求就會增加。
Tokhok大學與原子能的日本機構之間的合作在這方面取得了重大成功，開發了多級二氧化錳的納米主義者（MNO2）這可以存儲在100°C以下的熱量。
該研究的細節發表在《期刊》上 溝通化學場地
“我們的納米主義者使用兩種模式的熱存儲機制進行工作，其中水分子同時被吸收（相互匯總），並與大氣吸附。”
Yoshisako與Tokhoku大學的Norichico L. Okamoto和Tetsu Ichitsubo一起領導了研究小組，以及日本原子能局的Kazuya Tanaka。
分層的二氧化錳由於插入而起作用，當客人分子或離子將自己插入材料的分層結構而不會引起嚴重的結構變化時，可逆的過程是可逆的。到目前為止，以前知道水分子已包含在MNO中2 在大約130°C的層中，該團隊驚訝地了解了第二種機制 – 表面吸附，該機制在60°C以下的溫度下發生，將分層的二氧化碳分解為超薄的納米植物。
與體積MNO相比2結果，納米主義者可以在較低的溫度下有效地工作。
該團隊還建立了一個幾何模型，該模型可以根據納米師的厚度來預測水吸附區域的數量。分析表明，層間水錶現出固體的特性，而帶有表面篩網的水則表現出更大的作用。
Okamoto強調，他們的結果提供了可靠的設計原理，可以根據納米尺寸的結構進行熱能性能，並將對未來的熱控制解決方案的開發產生積極影響。
“我們的突破為下一代熱控制的決策提供了新的機會，從太陽熱的存儲系統供夜間使用到便攜式設備，再到低溫恢復熱量，以及分散的熱電電力，無論時間或位置如何，它們都可以工作。”
更多信息：
Hiroki Yoshisako等，在MNO2上使用地表水吸附層層次納米主義者來提高儲熱性能， 溝通化學 （2025）。 二：10.1038/s42004-025-01567-2
引用：納米材料使用雙重水吸附機（2025年7月10日）儲存低於100°C的熱量。收到2025年7月11日
該文檔具有版權。除了出於私人研究或研究目的的一些公平交易外，如果沒有書面解決方案，就無法再現。內容僅用於信息目的。
