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2025-08-22 05:26:00
韓国と日本の科学者チームは、「呼吸」できる新しいタイプの結晶を発見しました。これは、比較的低温で酸素を繰り返し放出および吸収します。このユニークな能力は、燃料電池、省エネ窓、スマートサーマルデバイスなどのクリーンエネルギー技術の開発方法を変えることができます。
新しく開発された材料は、ストロンチウム、鉄、コバルトで作られた特別な種類の金属酸化物です。それを並外れたものにしているのは、単純なガス環境で加熱されたときに酸素を放出してから、すべてバラバラにならずにそれを取り戻すことができることです。このプロセスは何度も繰り返すことができ、実際のアプリケーションに最適です。
この驚くべき研究は、韓国のプーサン国立大学物理学部のヒョウンジーン・ジーン教授が主導し、日本の北海道大学電子科学研究所からオタ教授が共著しています。彼らの調査結果はジャーナルに掲載されています 自然コミュニケーション 2025年8月15日。「結晶肺に与えるようなもので、指揮官に酸素を吸い込んで息を吐き出すことができます」とジーン教授は言います。材料の酸素を制御することは、最小限の排出量で水素から電力を生成する固体酸化物燃料電池などの技術にとって重要です。また、熱トランジスタ（電気スイッチのような熱を向けることができるデバイス）や、天候に応じて熱流を調整するスマートウィンドウで役割を果たします。
これまで、この種の酸素制御を行うことができるほとんどの材料は、極度の高温のような過酷な条件でのみ壊れやすいか、動作していました。この新しい素材は、穏やかな条件下で機能し、安定しています。 「この発見は2つの方法で顕著です。コバルトイオンのみが減少し、プロセスはまったく新しいが安定した結晶構造の形成につながります」とJeen教授は説明します。彼らはまた、酸素が再導入されたときに材料が元の形に戻ることができることを示し、プロセスが完全に可逆的であることを証明しました。 「これは、リアルタイムで自分自身を調整できるスマートマテリアルの実現に向けた大きな一歩です」とOhta教授は言います。 「潜在的なアプリケーションは、クリーンエネルギーから電子機器、さらには環境に優しい建築材料にまで及びます。」
資金：この作業は、韓国政府（RS-2025-00558200）が資金提供した韓国国立研究財団（NRF）助成金によってサポートされていました。また、この作業は、NRF（NRF-2022K2A9A1A01098180）が管理する国際協力プログラムの枠組みの下で部分的にサポートされていました。 HOは、日本科学促進協会（JSP）の科学研究A（22H00253）のための助成金によって支援されています。この作業の一部は、クロスオーバーアライアンスによってサポートされ、人々、インテリジェンス、材料との未来、およびネットワーク共同研究センターの材料とデバイスによってサポートされていました。 HJは、教育省（助成金番号-2024-00435344）が資金を提供した韓国基礎科学研究所（国立研究施設および機器センター）の助成金の支援を認めています。 SPとSYは、科学省（RS-2024-00460372）によって資金提供された韓国国立研究財団（NRF）を通じて、Nano＆Material Technology Developmentプログラムからの支援を認めています。
#科学者は肺のように酸素を呼吸する結晶を発見します