一個小芯片解決了清潔能源的最大問題之一

現在，一個晚上已經發現了一個強大的新工具。

它是在西北大學發明和開發的，該工具稱為Megalibrary。世界上第一個納米材料的“數據工廠”，每個大型元素都有一個小芯片，其中有數百萬個特殊的納米顆粒中的小芯片。該小組與豐田研究所（TRI）研究人員合作，使用該技術了解對氫生產至關重要的催化劑。然後，他們縮放了材料，並證明了它可以在設備中工作 – 全部在寄存器中。

有了一個大型科學家，科學家在多種多種金屬之間存在廣泛的組合。每個人都以其催化性能而聞名。在比較虹膜的比較中找到新材料。該小組在實驗室實驗中發現了全新的材料，或者在某些情況下，超過了基於虹膜的商業材料的性能，但部分成本。

這一發現不允許綠色綠色氫。它還證明了新型Megalibrario方法的有效性，研究人員如何更改有關如何找到新材料的許多應用程序。

該研究於8月19日發布 美國化學學會（JACS）雜誌。

“我們一直是世界合成的最強大的工具，它使化學家和材料可以找到大量可用組合，”西北乍得·米爾金（Chad A. Mirkin）說，一般研究和巨纖維平台總經理“在這個特定的項目中，我們專注於能源領域的一個主要問題。這是一種與虹彩一樣好，便宜得多的材料。這種新工具使我們能夠找到有希望的選擇。”

西北溫伯格大學藝術與科學大學的Mirkin Da George B. Rathmann開創性納米技術；麥考密克工程學校的化學與生物工程學，生物醫學工程與材料科學與工程學教授；國際納米技術研究所執行主任。米爾金（Mirkin）指揮林恩·霍普頓·戴維斯（Lynn Hopton Davis），林恩·霍普頓·戴維斯（Lynn Hopton Davis）和格雷格·戴維斯（Greg Davis）的化學文化，麥考密克（McCormick）和寶拉（Paula M. Trienens）執行主任教授。

“在世界上還不夠

隨著世界遠離化石燃料和卸載，它是作為負擔得起的綠色氫難題而創建的。為了產生清潔的氫能量，科學家已經返回以分裂水，該過程用於將其成分中的水分子分割 – 氫和氧氣。

然而，這種反應的一塊氧被稱為氧氣進化（OER）是困難而有效的。最有效的OER是科學家使用具有重要缺點的基於虹彩的催化劑。虹膜很少見，昂貴，並且經常作為鉑金礦副產品獲得。比黃金更有價值，虹彩每盎司的成本將近5,000美元。

薩金特說：“世界上沒有足夠的項目來滿足所有需求。” “當我們想到創造替代水能方式時，沒有真空視圖的供應。”

“整個軍隊已經散佈在籌碼中”

米爾金（Mirkin）在2016年介紹大型甲殼蟲（Megalibaria）時，決定找到新的候選人來取代其革命工具的虹膜。 Megalibri允許科學家確定最佳成分，這是一項緩慢而令人尷尬的任務，充滿了試驗和關鍵的發現材料。

每個巨纖維都有數十萬個矩陣創建，並在表面上打印單個“點”。每個點都包含故意設計的金屬鹽混合物。加熱時，將減少金屬鹽以完成唯一的納米顆粒，每個納米顆粒都有詳細的組成和尺寸。

米爾金說：“您可以將每個技巧視為一個小型實驗室中的小人。” “與其同時擁有一個小人，而不是建立一個結構，而是擁有數百萬的人。因此，您基本上擁有整個研究人員，他們已經擴展到了籌碼中。”

和獲勝者…

在新的研究中，芯片有1.56億個顆粒，每個顆粒由芳族，鈷，錳和鉻的不同組合製成。然後，機器人掃描儀值最有希望的粒子可以使OER產生。根據這些測試，米爾金和他的團隊選擇了最好的候選人，以在實驗室進行更多測試。

最終，突出了一個構圖：所有四種金屬的確切組合（Ru₅₂檢查₃₃敵人₉公司_和 氧化物）。多金屬催化劑產生的協同作用比單一金屬催化劑更活躍。

米爾金說：“我們的催化劑的活性比虹膜症和出色的穩定性更大。” “這非常罕見，因為通常會ruthenium不那麼穩定。它們穩定了其餘的構圖路線。”

最終工作中的屏幕粒子是一種新的創新。約瑟夫·蒙托亞（Joseph Montoya）說：“這是第一次只有屏幕上的催化劑很快，但我們不會在規模的環境中成為最好的催化劑。”

在長期測試中，在硬酸性環境中，新催化劑的效率比1000小時更有效。它比虹膜便宜得多 – 大約16個成本。

“許多工作都需要在商業上可行，但是迅速識別有希望的催化劑是非常令人興奮的。

只是開始

通過創建大量的高質量材料數據集，Megalibrary View還可以使機器使用人工智能並設計下一代新材料。西北旋轉公司Northwest，Tri和Mattiq已經開發了機器學習算法，從Megalibri開始。

米爾金說，這個開始是孤獨的。使用空氣，可以將方法縮放到催化劑之外，以將幾乎所有技術的材料（例如電池，生物醫學設備和先進的光學組件）的發現進行翻轉。

他說：“我們將尋找電池，融合和各種材料。” “世界並不適合其需求。人們在給定的時間找到了它。問題是它是圍繞這些材料建造的巨大基礎設施。現在是時候找到滿足所有需求的最佳材料了。

關於研究

“氧反應，Mattiq和陸軍研究Commathura研究實驗室的反應節奏（W911NF-23-23-23-23-23-23獎（W91NF-23-23-23-23）。在製造和設計生態系統（BioMade）的支持下，進行了此出版物。

該材料基於在FA8650-2-5028上受到空軍一致性保護的研究。無論版權符號如何，美國政府都可以出於政府目的複制和分發代表。

這裡的觀點和後果是作者，並未被解釋，一定要解釋，一定是表明或隱含空軍或美國政府。