Компьютерра, 2008 № 15 (731) - [8]
Например, на развитой поверхности пористого вещества водород можно либо адсорбировать за счет слабых связей, которые не разрушают молекулу H2 и определяются поляризацией электронных оболочек молекул, либо хемосорбировать отдельные атомы водорода, затратив энергию на разрушение молекулы и установление сильных химических связей между атомами водорода и атомами поверхности. В первом случае молекулы водорода удается удерживать на поверхности лишь при более-менее низких температурах, а это значит, что опять придется тратиться на холодильник. А при втором, химическом способе водород, наоборот, держится слишком крепко, и чтобы его оторвать, приходится расходовать энергию на нагрев поверхности до температуры несколько сотен градусов. Нужно искать что-то среднее. Кроме того, поверхность пор должна быть большая, а водород на ней должен упаковываться достаточно плотно.
Выдающихся результатов тут удалось добиться объединенной команде из Университета Мэриленда, Калифорнийского технологического института и Национального института стандартов. Ученые упаковали молекулы водорода даже плотнее, чем в твердом водороде. Для этого была использована одна из активно изучаемых в последние годы металлоорганических структур MOF-74. Она похожа на шестигранную соломку, состоящую в основном из атомов углерода с рядами ионов цинка, идущими вдоль ее внутренней поверхности. Соломка образует плотные кристаллики, один грамм которых имеет площадь пор, равную площади двух баскетбольных площадок. Молекулы водорода адсорбируются внутри соломки, и при температуре жидкого азота (-196 градусов) их плотность побила все известные рекорды, превысив плотность твердого водорода.
Пока ученым не очень понятно, почему внутри MOF-74 водород пакуется так плотно. По-видимому, здесь важную роль играют именно ионы цинка. И все же необходимое охлаждение для практических приложений неудобно и дорого. И теперь ученые активно работают над повышением рабочей температуры, достаточной для плотной упаковки водорода.
А в этом уже преуспели физики из Вирджинского университета в Шарлоттсвилле. Тамошние исследователи опирались на предсказания ряда теоретических работ, в которых утверждалось, что атомы переходных металлов вроде титана способны удерживать до пяти молекул водорода, если их изолировать друг от друга с помощью углеводородных наноструктур. Чтобы проверить теорию, экспериментаторы лазером испаряли титан в атмосфере этилена (C2H4) и осаждали получающиеся металлоорганические комплексы на поверхности акустического сенсора массы. Этот сенсор способен точно измерять массу осажденного или адсорбированного на нем вещества путем регистрации изменения резонансной частоты своих собственных колебаний, которая уменьшается с увеличением массы.
После того как нанограммы титан-этиленовых комплексов осаждались на сенсоре, остатки этилена удаляли и в камеру запускали водород или дейтерий. Измерения показали, что при комнатной температуре комплексы способны удерживать молекулы водорода в количестве до 12-14% от своей массы. И хотя результат великолепный, это лишь полдела, поскольку пока непонятно, как эти комплексы станут отдавать водород при нагреве. Теперь нужно научиться получать титан-этиленовые комплексы в достаточном количестве и создать из них удобную пористую структуру с высокой плотностью упаковки. То есть сделать примерно то, чего уже добились авторы предыдущей работы.
Вот если бы результаты обеих групп удалось сложить вместе, то проблема хранения водорода, возможно, была бы уже решена. К сожалению, не все так просто: весьма оптимистичные выводы работ придется еще долго доводить до практических приложений. Но когда это удастся сделать, долго работающие на топливных элементах от одной водородной заправки сотовые телефоны, ноутбуки и автомобили компенсируют все многолетние усилия ученых. ГА
Российский Интернет-Форум в этом году еще задолго до открытия поставил рекорд по числу зарегистрированных участников - 2847 человек, как утверждает официальный сайт 2008.rif.ru. За неделю до мероприятия даже пришлось ограничить регистрацию, поскольку вместимость пансионата "Лесные дали" хоть и велика, но не безгранична. Пожалуй, само это число - неплохой ответ злопыхателям, из года в год пророчившим РИФу невеселое будущее, особенно после смерти в ноябре прошлого года Джана Хан-Магомедова, исполнительного директора Регионального общественного центра интернет-технологий (РОЦИТ) и бессменного организатора РИФ.
В этом году официальное открытие мероприятия было несколько скомкано высочайшим визитом: известный своим неравнодушным отношением к Интернету избранный президент Дмитрий Медведев удостоил форум личным посещением, опоздав при этом на два часа. Перед входом в холл были установлены рамки металлоискателей (правда, после отъезда Медведева их сразу убрали), а в кинозал пускали лишь избранных со звездой на беджике и известными паспортными данными, каковых оказалось 450 человек. Следует, тем не менее, отдать должное организаторам и службе охраны: все возникающие вопросы в конце концов решались, и те, кто очень хотел попасть в зал, смог это сделать независимо от статуса.
