Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Графен – как основа новых материалов для генерации электроэнергии

Графен – как основа новых материалов для генерации электроэнергии
В 2010 шведская Академия присудила Нобелевскую премию по физике Андрею Гейму и Константину Новоселову за открытие двумерной формы углерода – графена.


Несмотря на достаточно короткий период исследований его свойств, графен уже сыграл свою важную роль в судьбоносных для человечества технических революционных открытиях. 

Благодаря своему строению графен (углеродная пленка толщиной в один атом, кристаллическая решетка которой имеет форму сетки из шестиугольников) стал самым тонким, электро- и теплопроводящим материалом в мире, который к тому же отличается гибкостью и невероятной прочностью. Высокая механическая прочность сочетается в нем с легкостью, гибкостью, эластичностью, электропроводностью и биосовместимостью. 

Применение графена и наноматериалов на его основе позволяют найти ему самое широкое применение в медицине, аэронавтике, телекоммуникации и т.д., но отдельно следует остановиться в вопросе производства энергии. 

Так, например, группа ученых из University of Arkansas в независимых исследованиях подтвердили уже заявленное ранее научно-исследовательской группой Neutrino Energy Group открытие, что наноматериалы на основе графена могут стать практически неисчерпаемым источником экологически чистой энергии, и показали, что волнообразные колебания графеновой пленки и являются этим неисчерпаемым источником. Микроскопические процессы в листе графена, состоящего из одного слоя атомов углерода, нанесённого на медный лист, учёные наблюдали с помощью микроскопа. 

Анализируя это явление, они сделали удивительное и очень значимое открытие — в графене возникала волна, подобно волнам на поверхности моря, возникающая из-за комбинации небольших спонтанных движений и приводящая к появлению более крупных спонтанных  движений. Тепловое смещение (броуновское движение атомов) одного атома, суммируясь с тепловыми смещениями других атомов, вызывает появление поверхностных волн с горизонтальной поляризацией, известных в акустике как волны Лява. Из-за особенностей кристаллической решётки графена его атомы колеблются как бы в тандеме, что отличает подобные движения от спонтанных движений молекул в жидкостях.


В интервью журналу Research Frontiers профессор Тибадо (University of Arkansas) сказал: «Это ключ к использованию движения 2D-материалов в качестве источника неиссякаемой энергии. Тандемные вибрации вызывают рябь в листе графена, что позволяет извлечь энергию из окружающего пространства, используя новейшие нанотехнологии».

Ученые из Арканзаса также планируют провести эксперименты с использованием других двухмерных и условно двухмерных материалов, среди которых может обнаружиться материал, демонстрирующий большую эффективность в производстве электрической энергии, нежели графен.

Наибольший интерес  в этой области исследований, конечно, представляют результаты использования графена в многослойном наноматериале, изобретенном немецко- американской компанией Neutrino Energy Group. Компанию по праву можно назвать первопроходцем в этой области, раньше всех начавшую фундаментальные исследования свойств графена с целью применения его в наноматериале для генерации постоянного тока при воздействии на наноматериал космических частиц невидимого спектра излучения. Этот материал назван в честь его изобретателя и координатора проекта Neutrino Energy «нейтрино - элемент Шубарта». Он представляет из себя 12ти - слойное покрытие из различных по геометрии, плотности и толщине слоёв легированного углерода и кремния, нанесённых на тонкий металлический носитель (фольгу). Общая толщина такого покрытия имеет наноразмер. 

«Нейтрино - элемент Шубарта» является основой Neutrinovoltaic технологии – инновационного способа генерации постоянного тока под воздействием космических частиц невидимого спектра излучения. 

Когда нейтрино проходят через слои покрытия, они не «улавливаются» материалом, а передают графену вертикальные импульсы, в то время как частицы кремния движутся в горизонтальном направлении. Когда слои имеют оптимальную толщину и геометрию, эти атомные колебания создают резонанс, который переносится на материал-носитель, и результирующая энергия снимается с металлического носителя в виде постоянного тока. Покрытая сторона металлического носителя представляет собой положительный полюс, а непокрытый - отрицательный.

В настоящее время ученые Neutrino Energy Group получают стабильную выходную электрическую мощность в лабораторных условиях 2,5-3,0 Вт от нейтрино-элемента Шубарта (показатель при размере листа А-4). Отличительной особенностью нейтринного источника тока является возможность размещения нейтрино-элементов Шубарта одного над другим в виде стопки спрессованной бумаги, соединяя их последовательно. Таким образом получается очень компактный источник постоянного тока, при этом выходную мощность нейтринных источников постоянного тока можно изменять в зависимости от количества нейтрино-элементов Шубарта и их площади поверхности.

Таким образом, согласно последним исследованиям, использование графена в энергетической отрасли приведёт к технологической революции в производстве энергии в уже в ближайшие 10-15 лет. Первые шаги в этом направлении уверенно и убедительно сделала компания Neutrino Energy Group, заявив миру о создании уникального источника постоянного тока, способного найти свое самое широкое применение во многих отраслях экономики от электрогенерации до автомобильной индустрии.


Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
НАСА сообщает, что ракета на Луну готова

НАСА сообщает, что ракета на Луну готова

Американское космическое агентство завершило создание гигантской ракеты, которая доставит астронавтов на Луну, сообщил сегодня директор НАСА, заявив, что миссия состоится в 2024 году, несмотря на задержки.

Возвышаясь на 65 метров, что эквивалентно 20-этажному зданию, Space Launch System (SLS) - самая высокая ракета из когда-либо построенных. Она также и самая мощная, предназначенная для достижения рекордной скорости в 23 Маха перед отделением от нее верхней ступени, капсулы экипажа Orion. Разработка SLS пострадала от задержек и перерасхода средств - ее первый рейс должен был состояться в ноябре 20...
10.12.19 01:06
0
0
Откуда на Энцеладе полосы?

Откуда на Энцеладе полосы?

Ледяной Энцелад представляет большой интерес для ученых из-за своего подземного океана, что делает его главной целью для тех, кто ищет жизнь в другом месте.

Новое исследование Дуга Хемингуэя из Карнеги раскрывает физику, управляющую трещинами, через которые океанская вода вырывается из ледяной поверхности луны, придавая ее южному полюсу необычные «тигровые полоски». «Впервые увиденные миссией Кассини на Сатурне, эти полосы не похожи ни на что в нашей Солнечной системе», - пояснил Хемингуэй. «Они параллельны и расположены равномерно, около 130 километ...
09.12.19 23:27
0
3
Межзвездная комета Борисова приближается к Солнцу

Межзвездная комета Борисова приближается к Солнцу

Её можно будет увидеть через маленькие телескопы.

Сегодня, 8 декабря, интригующая межзвездная комета из-за пределов Солнечной системы приблизится к Солнцу ближе всего. Комета 2I/Борисова была открыта в конце августа крымским астрономом-любителем Геннадием Борисовым. У кометы чрезвычайно расширенная орбита, что указывает на то, что она пришла из-за пределов нашей системы, вне влияния Солнца. Ожидается, что межзвездная комета достигнет перигелия ...
08.12.19 17:53
0
1
Раннее употребление арахиса и яиц снижает риск пищевой аллергии

Раннее употребление арахиса и яиц снижает риск пищевой аллергии

Пищевая аллергия превратилась в растущую проблему, и для людей, страдающих этим заболеванием, лечение часто ограничивается отказом от триггерной пищи.

Но комплексное исследование, проведенное в Великобритании, показало, что знакомство детей с определенными продуктами в раннем возрасте связано с более низким риском развития аллергии, и, что интересно, корреляция очевидна, даже когда субъекты не придерживаются строгого режима. Принимая во внимание то, что исследование Inquing About Tolerance (EAT) было названо очень привлекательным, в исследовани...
07.12.19 22:59
0
11
Нейтринная электрогенерация будущего - энергетическое поле над головой

Нейтринная электрогенерация будущего - энергетическое поле над головой

Воздействие жизнедеятельности человека на климат – это многокомпонентная и очень комплексная тематика, включающая в себя, как утилизацию отходов жизнедеятельности человека, так и отказ от сжигания ископаемого топлива для генерации электроэнергии и от использования его для двигателей внутреннего сгорания.

В связи с глобальными изменениями климата в последние десятилетия, обусловленных в том числе безответственным и недальновидным образом жизнедеятельности человека, остро встает вопрос о разработке новых технологий и создания новых материалов, обеспечивающих не только комфортную жизнь человека, но и способных кардинально уменьшить негативное воздействие жизнедеятельности человека на собственную сред...
28.08.19 18:26
0
6
Соленая вода, текущая по ржавчине, генерирует электричество

Соленая вода, текущая по ржавчине, генерирует электричество

Нет ничего странного или неожиданного в появлении ржавчины из-за соленой воды, но теперь это можно использовать.

Исследователи из Калифорнийского технологического института и Северо-Западного университета обнаружили, что электричество можно производить, когда соленая вода течет поверх тонких слоев ржавчины. Ранее процесс был замечен с графеном, но ржавчину гораздо легче масштабировать. Соленая вода является распространенным компонентом в батареях, обычно в виде электролита. Она используется в простых лампах...
30.07.19 18:12
0
5
Японцы создали новые солнечные паруса

Японцы создали новые солнечные паруса

Солнечные батареи стали привычным явлением, их можно увидеть как в больших, так и в маленьких городах.

Более того, многие страны мира строят целые электростанции, собирая солнечные панели вместе. Как оказалось, выработанная таким образом, энергия не только экологична, но и стоит в несколько раз дешевле традиционных методов добычи электричества.Исследования показывают, что солнечное электричество примерно на 10% дешевле энергии, полученной АЭС. Особенно в вопросе использования солнечных батарей, про...
22.04.19 08:57
1
7
Будущее наступило. Американские дороги скоро смогут добывать электричество

Будущее наступило. Американские дороги скоро смогут добывать электричество

В последнее время значительно увеличилось число так называемых зелёных проектов. Это сервисы, технологии или продукты, заточенные на получение электричества из возобновляемых источников: солнца ветра, энергии приливных волн и так далее.

Несмотря на обилие технологий, наиболее востребованы ветрогенераторы и солнечные батареи. Если с энергией ветра всё достаточно просто, то с солнечными панелями ситуация обстоит несколько сложнее, чем кажется, на первый взгляд.Для того чтобы разобраться в этом вопросе, следует обратиться к истории вопроса. Солнечные панели были изобретены достаточно давно, но широкое распространение получили только...
17.04.19 08:29
0