Los investigadores japoneses han sintetizado una aleación que incorpora los catorce elementos principales. Este cóctel confiere a esta aleación unas propiedades electrocatalíticas excepcionales. Esto podría hacer posible la producción de hidrógeno, que a menudo se presenta como el combustible del futuro.

Una aleación de alta entropía

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Kochi (Japón) presentaron una nueva aleación en un estudio publicado en la revista Chemical Science el 20 de agosto de 2021. Según estos científicos, la fórmula es Al87Ag1A1Co1Cu1Fe1Ir1Mes1O1Pd1Pt1Rh1Ru1Ti1. En otras palabras, la aleación en cuestión contiene los catorce elementos principales : aluminio, plata, oro, cobalto, cobre, hierro, iridio, molibdeno, níquel, paladio, platino, rodio, rutenio y titanio.

Resulta que esta aleación pertenece a la clase de aleaciones de alta entropía. Estos últimos se caracterizan por una composición de cinco o más elementos en proporciones casi equimolares. Generalmente, este tipo de pantallas de aleación características mecánicas de resistencia y tenacidad muy por encima de lo normal.

aleación de catalizador de hidrógeno
Crédito: Royal Society of Chemistry

Gran interés en la producción de hidrógeno

La aleación de catorce elementos de los investigadores japoneses no es tan interesante en términos de sus propiedades mecánicas. En cambio, su capacidad para catalizar ha recibido mucha atención. Guofeng Wang, un científico de materiales de la Universidad de Pittsburgh que no participó en el estudio, comentó en una declaración sobre el estudio japonés:

“La mayoría de los catalizadores de aleación convencionales contienen un componente metálico primario con un alto porcentaje atómico, como el platino, y uno o dos tipos de componentes metálicos menores con un porcentaje atómico relativamente bajo. Los constituyentes minoritarios normalmente proporcionan el ligando beneficioso o los efectos de tensión que mejoran el rendimiento catalítico del constituyente del metal primario. “

Gracias a la presencia de más de constituyentes mayores y menores, y esto, en proporción equimolar, son posibles millones de arreglos atómicos. Por tanto, la aleación se caracteriza por numerosos “huecos” que hacen que el material sea muy poroso. Sin embargo, esta es una de las propiedades que buscamos en la catálisis para producir un filtro eficaz. De hecho, cuanto mayor sea la superficie de contacto, más rápida será la reacción. Según los investigadores, su aleación, por lo tanto, incorpora una excelente candidato a la fabricación de electrodos para catalizar el agua y así producir hidrógeno. Y si el hidrógeno se enfrenta a algunas críticas, muchas empresas están interesadas en él, como Airbus y su proyecto de avión de hidrógeno de cero emisiones previsto para 2035.