Слои графена, разделенные нанотрубками из нитрида бора, могут стать подходящим материалом для хранения водородного топлива в автомобилях, считают ученые Университета Райса, опубликовавшие статью в журнале Langmuir.

Нанотрубки позволяют атомам водорода проникнуть внутрь графена, при этом перед учеными стояла задача вместить туда как можно больше атомов водорода. В результате эксперимента удалось добиться того, что при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении наилучший результат показал оксидированный графен с нитридом бора, который удержал 11,6% своего веса в водороде или около 60 грамм на литр. А при температуре −196 градусов Цельсия материал удерживает 14,77% процентов своего веса в водороде. Это значительно превосходит аналогичные технологии — пористый нитрид бора, структуры окисла металла и углеродные нанотрубки.

«Добавление кислорода к этому субстрату дало нам хорошую связь благодаря природе зарядов и их взаимодействию, — сказал руководитель исследования Рузбех Шахсавари. — У кислорода и водорода хорошее химическое сродство».

Поиски идеального баланса между площадью поверхности материала и его весом, а также температурами и давлением имеют смысл только посредством компьютерного моделирования, которое позволяет провести испытания очень быстро. То, что у ученых заняло несколько дней, могло бы в противном случае растянуться на месяцы.

По мнению Шахсавари, открытые ими структуры достаточно надежны, чтобы с запасом удовлетворять требованиям к водородным топливным бакам — выдерживать 1500 циклов зарядки-разрядки, пишет Phys.org.