پیل‌های سوختی دستگاه‌هایی هستند که از هیدروژن یا دیگر سوخت‌ها، بدون سوزاندنشان الکتریسیته تولید میکنند. مزایای بسیار بزرگ پیل‌های سوختی از جمله تولید نشدن گازهای گلخانه‌ای و دیگر آلاینده‌ها بر گران‌قیمت بودن آن چیره شده، باعث می‌گردد تا دانشمندان در جستجوی راه‌هایی برای تولید ارزان آن باشند.
افزایش کارایی پیل‌های سوختی با استفاده از نانوذرات
پیل‌های سوختی دستگاه‌هایی هستند که از هیدروژن یا دیگر سوخت‌ها، بدون سوزاندنشان الکتریسیته تولید میکنند. این دستگاه‌ها گزینه‌ی مناسبی برای استفاده در وسایل منزل، خودروها و دستگاه‌هایی نظیر تلفن همراه، لب‌تاب هستند. مزایای بسیار بزرگ پیل‌های سوختی از جمله تولید نشدن گازهای گلخانه‌ای و دیگر آلاینده‌ها بر گران‌قیمت بودن آن چیره شده، باعث می‌گردد تا دانشمندان در جستجوی راه‌هایی برای تولید ارزان آن باشند.
دکتر یامگ شوهورن (استادیار دانشکده‌ی مهندسی مکانیک و مواد مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست) راهی برای این مشکل یافته‌است. وی روشی را ارائه کرده که در آن بازده الکترودها در نوعی از پیل‌های سوختی که به جای هیدروژن از متانول استفاده میکنند، به‌شدت افزایش یافته‌است به‌طوری که می‌توان از آن در باطری دستگاه‌‌های الکترونیکی جابه‌جاشونده استفاده کرد.
از آنجایی که از فلز پلاتینیوم به‌عنوان الکترود در این پیل‌ها استفاده می‌شود، افزایش بازده به معنای امکان استفاده‌ی کمتر از فلز پلاتین به‌عنوان الکترود برای تولید همان مقادر انرژی است. برای افزایش بازده الکترودها، آنها دست به تغییر سطح الکترود زدند و در این مسیر به جای استفاده از الکترود صاف، الکترودهایی با سطح زبر استفاده کردند، این کار موجب شد تا توانایی اکسیداسیون سوخت به‌وسیله‌ی سطح الکترود تقریباً دو برابر گردد که این امر منجر به دو برابر شدن انرژی تولیدشده می گردد. آنها معتقدند که با توسعه‌ی بیشتر الکترودها می‌توانند بازده را بیش از این افزایش دهند.
دکتر یامگ شوهورن می‌گوید: «تحقیقات ما روی توسعه‌ی کاتالیست‌های فعال و پایدار متمرکز است. این کار اخیر نشان می‌دهد که چگونه ساختار اتمی سطح می‌تواند فعالیت کاتالیست را در مواجه با سوخت متانول تحت تأثیر خود قرار داده، آن را بهبود بخشد.»
این گروه تحقیقاتی در ادامه نانوذرات پلاتین را روی دیواره‌ی نانولوله‌های کربنی نشست دادند. تاکنون افراد زیادی از نانوذرات پلاتین در پیل‌های سوختی استفاده کرده‌اند؛ اما به‌دلیل اثر اندازه‌ی ذرات نتیجه همیشه معکوس و بحث برانگیز بوده‌است؛ به‌طوری که با کاهش اندازه‌ی ذرات در برخی نتایج، فعالیت افزایش و در برخی کاهش دیده شده‌است. همیشه درباره‌ی اثر اندازه‌ی ذرات روی فعالیت بحث بوده‌است.
نتایج اخیر نشان داد که اندازه‌ی ذرات تعیین‌کننده نیست؛ بلکه ساختار سطح نقش کلیدی را به عهده دارد. آنها نشان دادند که با افزایش دندانه‌ها (Steps) روی الکترود فعالیت آن افزایش می‌یابد. اعضای این گروه هم‌اکنون در حال کار بر روی ساخت الکترود با دندانه‌های بیشتر هستند. از لحاظ نظری امکان افزایش فعالیت تا چند ده برابر وجود دارد.
گفتنی است نتایج این تحقیق در شماره‌ی ۱۳ اکتبر نشریه‌ی Journal of the American Chemical society به چاپ رسیده‌است.
