Создан кристалл, который ведёт себя как живой организм — он способен дышать: он может перевернуть энергетику

Учёные из Кореи и Японии сделали открытие, которое может изменить подход к разработке экологичных технологий будущего. Им удалось создать новый тип кристаллов, способных "дышать" — многократно выделять и поглощать кислород при сравнительно низких температурах, не разрушаясь и не теряя своих свойств.

"Кристалл с лёгкими"

Открытие принадлежит профессору Хёнджину Джину из Пусанского национального университета и профессору Хиромити Охте из Университета Хоккайдо. Результаты работы были опубликованы в Nature Communications 15 августа 2025 года.

Новый материал представляет собой оксид металла на основе стронция, железа и кобальта. При нагревании в газовой среде он способен выделять кислород, а затем вновь поглощать его. Этот процесс полностью обратим и может повторяться многократно, что делает кристалл необычайно перспективным для практического применения.

"Это всё равно что дать кристаллу лёгкие, и он сможет вдыхать и выдыхать кислород по команде", — пояснил профессор Джин.

Почему это важно

Контроль уровня кислорода в материалах имеет решающее значение для целого ряда технологий:

• твёрдооксидные топливные элементы - устройства, вырабатывающие электричество из водорода с минимальными выбросами;
• тепловые транзисторы - компоненты, которые могут направлять поток тепла подобно электрическим переключателям;
• "умные" окна - конструкции, регулирующие прохождение тепла в зависимости от погодных условий.

До сих пор большинство материалов, способных управлять содержанием кислорода, были слишком хрупкими или работали только в экстремальных условиях, например при очень высоких температурах. Новый кристалл остаётся стабильным в "мягких" условиях и потому открывает совершенно новые горизонты.

Уникальные свойства

Учёные установили, что в процессе "дыхания" изменяются только ионы кобальта, при этом образуется новая, но устойчивая кристаллическая структура. Более того, при повторном введении кислорода материал полностью возвращается в исходное состояние.

"Это открытие поразительно в двух отношениях: восстанавливаются только ионы кобальта, а сам процесс приводит к образованию совершенно новой, но стабильной кристаллической структуры", — отметил профессор Джин.

Перспективы применения

Профессор Охта подчёркивает, что новая разработка открывает путь к созданию интеллектуальных материалов, способных адаптироваться к изменениям в реальном времени.

"Потенциальные области применения варьируются от экологически чистой энергетики до электроники и даже экологически чистых строительных материалов", — добавил он.

Таким образом, "дышащие кристаллы" могут стать основой для целого поколения технологий — от энергетики будущего до умных архитектурных решений.