韩国和日本科学家宣布发现了一种非凡的“呼吸”晶体，能够反复吸收和释放氧气，几乎就像有生命的肺一样。

与早期的易碎材料不同，这种晶体在温和的条件下具有稳定性且功能可逆，将成为清洁能源和智能技术的变革者。

“呼吸”的晶体：清洁能源材料领域的突破

韩国和日本的一组研究人员发现了一种全新的晶体，这种晶体实际上可以“呼吸”。该材料能够在相对较低的温度下反复吸收和释放氧气。这一不寻常的特性可能会为清洁能源系统（包括燃料电池、可调节热量的智能窗户和下一代热装置）的重大进步打开大门。

该材料是一种由锶、铁和钴组成的特制金属氧化物。它的非凡之处在于具有回弹性：在简单的气体环境中加热时，这种晶体会释放氧气，并且在不分解的情况下重新吸收氧气。这个过程可以重复多次，使该晶体非常适合用于实用技术。

从实验室发现到现实潜力

这项杰出的研究由韩国釜山国立大学物理系的Hyoungjeen Jeen教授领导，并与日本北海道大学电子科学研究所的Hiromichi Ohta教授合作完成。他们的研究成果于2025年8月15日发表在《自然-通讯》上。

吉恩教授说：“这就像给它装上了水晶肺，可以按需吸入和呼出氧气。”以这种方式控制氧气的能力对于固体氧化物燃料电池等设备至关重要，这些设备可以从氢气中发电，且排放量极低。对于热晶体管来说，这种能力也很重要，热晶体管以开关导电的相同方式传导热量，还有智能窗户，它们可以根据外部条件自动调节通过热量的多少。

为何此材料独具一格

迄今为止，大多数能实现这种氧气控制的材料都太脆弱，或只能在极端条件下（如极高温度）运作。这种新材料在较温和的条件下即可发挥作用，并且性能稳定。

吉恩教授解释道：“这一发现有两个令人惊叹之处：只有钴离子被还原，并且这一过程形成了全新但稳定的晶体结构。”（见图上）他们还表明，当重新引入氧气时，该材料可恢复到原始形态，这证明了该过程是完全可逆的。

大髙教授表示：“这是实现实时自我调节智能材料的重要一步。其潜在应用范围涵盖清洁能源、电子产品，甚至是环保建筑材料。”

参考文献：《Joonhyuk Lee、Yu-Seong Seo、Krishna Chaitanya Pitike、Gowoon Kim、Sangkyun Ryu、Hyeyun Chung、Su Ryang Park、Sangmoon Yoon、Younghak Kim、Valentino R. Cooper、Hiromichi Ohta、Jinhyung Cho和Hyoungjeen Jeen，“外延SrFe0.5Co0.5O2.5的选择性还原及其可逆性”》，载《自然-通讯》，2025年8月15日，数字对象标识符：10.1038/s41467-025-62612-1。

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