งานวิจัยเกี่ยวกับลูกบาศก์นาโนแพทตินั่ม ของ แพลทินัม


การวิจัยลูกบาศก์นาโนแพทตินั่มนั้นเป็นการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ของเซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้ไฮโดรเจน โดยนักวิทยาศาสตร์ ได้ทำการวิเคราะห์ และทำการทดลองแล้วว่า ยานพาหนะ ที่ใช้เชื้อเพลิงที่ได้จากพลังงานจากไฮโดรเจน ซึ่งมีการนำมาทดแทนการใช้แบตเตอรีนั้น มีการสร้างพลังงานจากปฏิกิริยาเคมี ซึ่งกระบวนการผลิตพลังงานดังกล่าว มักจะมีอุปสรรค คือ มีประสิทธิภาพการใช้งานที่ต่ำ และมีต้นทุนในการผลิตที่สูงมาก นักวิทยาศาสตร์จึงได้มีการทดลองเพื่อเอาชนะและแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นนั้น โดยทีมวิจัย ที่มีบุคคลสำคัญ คือ Shouheng Sun ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ ทางด้านเคมี จาก Brown เป็นผู้ที่เชี่ยวชาญด้านลูกบาศก์นาโนแพทตินั่ม ซึ่งแพทตินั่มเป็นโลหะที่มีค่ามากและยังมีความสามารถที่จะช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีในเซลล์เชื้อเพลิงได้ โดยทีมวิจัยได้ทำการแสดงรูปร่างของโลหะ แพทตินั่มที่เป็นรูปทรงลูกบาศก์ ซึ่งมีส่วนช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเซลล์ เชื้อเพลิง หรือเรียกว่าปฏิกิริยาออกซิเดชัน แพทตินั่มเป็นตัวช่วยในการลดปริมาณพลังงานก่อกัมมันต์ หรือพลังงานที่น้อยที่สุดที่เกิดจากการชนของอนุภาคของสารตั้งต้น แล้วทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี และอีกทั้งในส่วนของปฏิกิริยาออกซิเดชันในเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งอยู่ในขั้วแคโทด แพทตินั่มก็จะช่วยเร่งปฏิกิริยา การรีดักชันของออกซิเจน โดยที่อิเล็กตรอนจะหลุดออกจากอะตอมของไฮโดรเจน หลังจากนั้นก็ไปรวมตัวกับออกซิเจน เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า ปฏิกิริยานี้จะมีผลิตภัณฑ์ นั้นก็คือน้ำ โดยผลพลอยได้นี้ ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จากรถยนต์ ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ถึงแม้ว่าแพทตินั่มจะมีประสิทธิภาพมาก แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีปัญหาเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพของแพทตินั่ม ให้ได้สูงสุดในปฏิกิริยารีดักชัน อุปสรรคสำคัญคืออยู่ที่รูปร่างและพื้นที่ผิว โดยรูปทรงทางเลขาคณิตและลักษณะพื้นที่ผิวของแพทตินัมนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการก่อร่างแพทตินัมเป็นรูปทรงลูกบาศก์ในขนาดนาโน ซึ่งในตอนแรกนักวิจัยสามารถที่จะคุมลักษณะรูปร่าง ของแต่ละอนุภาคให้มีลักษณะคล้ายกับลูกบาศก์ แต่มีข้อจำกัดมากมายในการควบคุมลักษณะรูปร่างเหล่านี้ ซึ่งทำได้ยากมาก จนกระทั่งตอนนี้สามารถที่จะผลิตลูกบาศก์นาโนที่มีลักษณะที่เหมือน และมีขนาดที่คงที่มากขึ้น ซึ่งในการทดลองนั้นนักวิทยาศาสตร์ ได้ทำการนำแพทตินัมที่รูปร่าง แบบทรงหลายเหลี่ยมและทรงลูกบาศก์ โดยมีการเติม Platinum acetylacetonate และ iron pentacarbonyl จำนวนเล็กน้อยในที่มีอุณหภูมิเฉพาะ และพบว่ารูปร่างของลูกบาศก์ได้มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยมีผิวที่ใหญ่มากและต้านทานการดูดซับ ในสารละลายของเซลล์เชื้อเพลิง จาการทดลองนั้นมีการคาดหวังว่า จะทำให้ได้ปริมาณของพลังงานไฟฟ้าที่มากขึ้น จนเหมาะสมกับรถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง และให้น้ำออกมาเป็นผลิตภัณฑ์[8][9]