Исследователи из университета Делавэра разработали самовосстанавливающуюся мембрану для водородных топливных элементов. Обычно такие мембраны изготавливаются из полимера под названием нафион, который при использовании постепенно изнашивается, что приводит к появлению трещин и отверстий, которые позволяют водороду и кислороду вступать в непосредственный контакт друг с другом.
«Мембранные дефекты в топливных элементах невозможно устранить. Единственным решением в настоящее время является замена всего мембранного электродного узла, что достаточно дорого», — рассказал один из исследователей Суреш Адвани.
Для увеличения срока функционирования топливных элементов ученые разработали мембрану, которая может самостоятельно устранять такие мелкие дефекты. Материал работает по тому же принципу, как и другие самовосстанавливающиеся полимеры, бетон и краска, которые содержат микрокапсулы, которые при разрыве раскрываются и заклеивают образовавшиеся трещины. В данном случае, эти крошечные пузыри заполнены нафионом.
После более 220 часов испытаний на долговечность, исследователи обнаружили, что добавление микрокапсул значительно улучшает срок службы мембраны. Это должно устранить некоторые из препятствий, с которыми сталкиваются топливные элементы, включая высокую стоимость таких устройств.
«Возможность использования самовосстанавливающихся полимерных материалов — это реальная перспектива времени службы и безопасности таких систем, а также снижения стоимости жизненного цикла», — сказал Адвани.
