Коробки-орігамі із графена - нова технологія зберігання водневого палива
Дослідники з університету Меріленда продемонстрували результати комп'ютерного моделювання, які служать доказом того, що графен, за допомогою електричних полів і впливів іншого роду, може бути "складний" у вигляді акуратної тривимірної герметичній коробки, служить в якості ємності, зберігає невелику кількість водню. Вплив іншого роду може змусити графенових коробку-орігамі розкритися і випустити водень, який може бути використаний в якості палива водневих паливних елементів.
Метод, за допомогою якого графен складається в коробку, має назву HAGO (hydrogenation-assisted graphene origami). У цьому процесі задіяні графенові плівки, яким за допомогою попередньої обробки була надана необхідна форма. Форма графенової плівки і сили, що виникають при з'єднанні атомів водню з вільними валентними зв'язками атомів вуглецю на краю плівки, є причиною, по якій плівка самостійно згортається в герметичну коробку-орігамі, у внутрішньому обсязі якій міститься деяка кількість водню під тиском.
Сили, що змушують згорнутися графенових плівку і утримують її у вигляді коробки, достатньо сильні для того, щоб витримати надлишковий тиск укладеного в ній водню, а електричне поле використовується на самому останньому етапі, він порушує процеси взаємодії атомів вуглецю і водню, змушуючи коробку розвернутися і випустити містився в ній водень.
"Для того, щоб змусити попередньо відформовані графенових плівку самостійно згорнутися в тривимірну наноструктуру потрібно тільки наявність водню" - розповідає Тенге (Teng Li), професор з університету Меріленда, - "Електричне поле використовується для "поляризації" графену, що зменшує сили тяжіння шарів графену і що призводить до зворотного розгортання наноструктури. Після відключення електричного поля плівка знову згортається і цей процес може повторюватися скільки завгодно разів".
Слід зазначити, що графенові коробки-орігамі здатні зберігати водень в кількості 9.7 відсотка від загальної ваги. Це суттєво перевищує значення, поставлені в якості мети американським Міністерством енергетики, які планували досягти такого показника для систем зберігання водневого палива на рівні 5.5 відсотків до 2017 року і 7.5 відсотків до 2020 року.