27 KJEMI 2 2025 Coping with power-hungry electronics - How materials science can stop the world from running out of energy Henrik Hovde Sønsteby, Førsteamanuensis, Universitetet i Oslo Kunstig intelligens kan være en del av løsningen for energikrisen, men det kan også være et stort problem siden det er svært energikrevende. Tidligere har man løst en energimangel ved å lage nye materialer eller lage materialer på nye måter, som å lage transistorer stadig mindre så de krever mindre energi, men vi begynner å nærme oss grensen med transistorer på atomnivå ned mot 10 atomer. Nye teknologier som kvanteteknologi, fotonikk og neuromorf databehandling kan være løsninger. Neuromorf databehandling etterligner de nevrale nettverkene i hjernen, hvor synapsene i den nevrale nettverkene etterlignes med ferroelektriske materialer. Disse bruker elektriske spenningspulser for å endre motstand, som etterligner plastisiteten i biologiske synapser. Disse kan I teorien bruke så lite som 0.1 % av energien som nevrale nettverk bruker. Materialer for denne teknologien kan lages ved hjelp av ALD (Atomic Layer Deposition). Electrocatalytic CO₂ reduction with a Cu metal organic framework Julie Brun, Doktorgradsstipendiat, Universitetet i Oslo Kopper er det metallet som er best egnet for katalytiske reaksjoner med CO₂ for å produsere blant annet metanol, som har høy energitetthet og mange applikasjoner. Metall-organiske rammeverk (MOF) er porøse materialer ordnet over lange avstander, som består av uorganiske noder og organiske koblinger i et tredimensjonalt rammeverk. En MOF kan brukes som en bærer for det katalytisk aktive Cu, og på denne måten kan man lagre energi i metanol ved å bruke CO₂ som reaktant. Immobilization of Pd single atoms in UiO-66 for CO₂ hydrogenation to methanol Sahra Ahmed, Doktorgradsstipendiat, Universitetet i Oslo Katalysatorer kan bidra til det grønne skiftet ved å konvertere drivhusgasser til kjemikalier. Enkelt-atoms heterogene katalysatorer kombinerer fordelene med både faste stoffer og molekylære katalysatorer, og kan dermed oppnå høyere katalytisk effekt. Et eksempel på dette er bruk av palladium-atomer inkorporert i en allerede funksjonalisert MOF. Ved å bruke et såkalt UiO-66 rammeverk, kan palladium-atomer bli inkorporert inn i dette via in-situ reduksjon av Pd-salter. Pd-atomene blir stabiliserte via sterke «host-guest» interaksjoner.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ3Mzgy