A Southamptoni Egyetemen optikai szálakkal állítanak elő hidrogént

Az optikai szálak több területen is meghatározó szerepet töltenek be. Széles körben alkalmazzák távközlési rendszerekben, számítógép-hálózatok építésénél, valamint különböző adattárolási megoldások estén is.

Felépítését tekintve az optikai szál egy igen tiszta, néhány tíz mikrométer átmérőjű üvegszálból és az ezt körülvevő, kisebb optikai törésmutatójú héjból álló vezeték. Működési elve, hogy a fénykábel egyik végén belépő fényimpulzus a vezeték teljes hosszán teljes visszaverődést szenved, így a vezeték hajlítása esetén is a szál másik végén fog kilépni.

A Southamptoni Egyetem tudósai ezeket az optikai szálakat alakították át fotokatalitikus mikroreaktorokká. A technológia lényege, hogy az optikai szálak belsejét fotokatalizátorral vonják be, melyek így fény segítségével vízből állítanak elő hidrogént. Ez a tulajdonság a fenntartható alkalmazások széles skálájának adhat új nézőpontot. A kutatásban részt vettek a southamptoni Optoelektronikai Kutatóközpont (ORC) szakértői is. A kémikusokból és mérnökökből álló csapat a kutatás eredményét az American Chemical Society (ACS) folyóiratban publikálták.

“Ha a fényre aktiválódó kémiai folyamatokat képesek vagyunk kombinálni az optikai szálak kiváló fénytovábbító tulajdonságával, abban óriási potenciál lehet” – fejtette ki Dr Matthew E. Potter, az egyetem kémikusa és a tanulmány vezető szerzője.

Ehhez az optikai szálakat titánium-oxiddal vonják be, majd palládium nanorészecskékkel díszítik. Ennek során létrehoztak egy rendszert, amely hatékonyan képes kombinálni a fotonokat, folyadékokat és gázokat egy monolitos, erősen szűkített, átlátszó szilícium-dioxid-geometrián belül. Ezzel a megközelítéssel a bevont optikai szálak egyszerre viselkednek gazdatestként és katalizátorként, elősegítve a folyamatos indirekt vízbontást.