开发更灵活的纳米材料可以使燃料电池汽车更便宜。

约翰·霍普金斯的一项新研究发现，一种增加超薄纳米片（只有几个原子厚）反应性的新方法，有一天可以使氢汽车燃料电池更便宜。

一份发表在《科学》杂志上的关于这一发现的报告提供了使用燃料电池更快、更便宜地生产电力的前景，也提供了大量化学品和材料，如氢。

“每种材料在原子水平上都会因材料晶体对称性的破坏而经历表面应变。我们发现了一种使这些晶体超薄化的方法，从而减少了原子间的距离，增加了材料的反应性，”约翰霍普金斯大学化学和生物分子工程助理教授、该研究的作者之一王超说。

简而言之，应变是任何材料的变形。例如，当一张纸弯曲时，将纸固定在一起的复杂格子会随着施加的力而改变。

在这项研究中，王和他的同事操纵了应变效应，也就是原子间的距离，使得材料发生了巨大的变化。通过使这些格子变得非常薄，大约比一缕头发薄一百万倍，这种材料变得更容易操作，就像一张纸比一堆厚纸更容易弯曲一样。

普渡大学的化学工程教授杰弗里·格里利（Jeffrey Greeley）和论文的另一位作者说：“我们基本上是用力来调整组成电催化剂的薄金属片的性能，电催化剂是燃料电池电极的一部分。”最终目标是在各种金属上测试这种方法。”

王补充道：“通过调整材料的厚度，我们能够产生更多的应变，从而改变材料的特性，包括分子如何结合在一起。这意味着你有更多的自由来加速你想要在材料表面上的反应。”

优化反应对于提高燃料电池汽车用催化剂的活性是有用的。虽然燃料电池是一种有前途的无排放电动汽车技术，但挑战在于与贵金属催化剂（如铂和钯）相关的费用，限制了其对绝大多数消费者的生存能力。一种更为活跃的燃料电池催化剂可以降低成本，为广泛采用绿色可再生能源扫清道路。

王和他的同事估计，他们的新方法可以将催化剂活性提高10到20倍，使用的贵金属比目前燃料电池所需的贵金属少90%。

王说：“我们希望有一天我们的发现能够帮助生产更便宜、更高效的燃料电池，使环保型汽车更容易为每个人使用。”