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
Исследование описывает одну из самых экстремальных планет во Вселенной

Исследование описывает одну из самых экстремальных планет во Вселенной

CHEOPS сдерживает своё обещание: наблюдения с помощью космического телескопа позволили выявить детали экзопланеты WASP-189b - одной из самых экстремальных известных планет.

CHEOPS - это совместная миссия Европейского космического агентства (EКA) и Швейцарии под эгидой Бернского университета в сотрудничестве с Женевским университетом. Через 8 месяцев после запуска космического телескопа CHEOPS была выпущена первая научная публикация с использованием данных CHEOPS. CHEOPS - это первая миссия ЕКА, посвященная изучению известных экзопланет, вращающихся вокруг звезд ...
28.09.20 18:58
0
1
Новые измерения показывают, что на Луне опасный уровень радиации

Новые измерения показывают, что на Луне опасный уровень радиации

Будущие исследователи Луны будут подвергаться облучению в 2-3 раза больше, чем астронавты на борту Международной космической станции, что представляет опасность для здоровья, для защиты от которой потребуются укрытия с толстыми стенами.

В исследовании отмечается, что посадочный модуль Китая на обратной стороне Луны обеспечивает первые полные измерения радиационного воздействия на поверхности Луны, что является важной информацией для НАСА и других организаций, стремящихся отправить астронавтов на Луну. Китайско-немецкая группа сообщила о радиационных данных, собранных спускаемым аппаратом Chang'e 4 (в честь китайской богини луны)...
26.09.20 19:03
0
1
Гигантская черная дыра M87* сверкает

Гигантская черная дыра M87* сверкает

В прошлом году мир впервые взглянул на реальное прямое изображение тени черной дыры.

Теперь, оглядываясь на более ранние, более рудиментарные изображения, ученые обнаружили доказательства того, что кольцо вокруг M87* колеблется, из-за чего кажется, будто она блестит. Исторический снимок прошлого года стал результатом кропотливой работы, который довел нашу технологию наблюдений до предела. Это было кульминацией многолетних усилий и планирования, но окончательный снимок был составл...
25.09.20 20:11
0
3
Странные бури на Юпитере

Странные бури на Юпитере

На южном полюсе Юпитера таится поразительное зрелище даже для планеты-гиганта, покрытой красочными полосами, с большим красным пятном. Внизу у южного полюса планеты находится группа бурных штормов, расположенных в необычной геометрической форме.

С тех пор, как они были впервые обнаружены космическим зондом НАСА Juno в 2019 году, штормы стали для ученых загадкой. Штормы аналогичны ураганам на Земле. Но на нашей планете ураганы не собираются на полюсах и не кружатся друг вокруг друга в форме пятиугольника или шестиугольника, как это делают штормы Юпитера. Исследовательская группа, работающая в лаборатории Энди Ингерсолла, профессора планет...
24.09.20 23:33
0
7
Беспроводное электричество стало реальностью

Беспроводное электричество стало реальностью

Стартап Emrod заявил, что может передавать электроэнергию на большие расстояния без использования медного провода.

Энергетический стартап Emrod сообщил, что приносит в Новую Зеландию беспроводное электричество, спустя более века после того, как Никола Тесла впервые продемонстрировал, что это возможно. Как и для наиболее эффективных спутниковых подключений к Интернету, каналу Emrod требуется только прямая видимость. В своем заявлении основатель Emrod Грег Кушнир говорит, что его мотивировал особый набор возмож...
09.08.20 14:06
0
5
Neutrinovoltaic технология – реализация стратегии ЕС по отказу от ископаемого топлива к 2050 году

Neutrinovoltaic технология – реализация стратегии ЕС по отказу от ископаемого топлива к 2050 году

Объявленная Еврокомиссией стратегия построения экономики без вредных выбросов к 2050 году, ставит перед странами ЕС сложную задачу - найти альтернативу ископаемому топливу для генерации электроэнергии и переходу на электромобили или автотранспорт, работающий в экологически чистом топливе.

Задача крайне амбициозная и не однозначная как в экономическом, так и политическом аспекте, хотя и продиктована обострившимися экологическими проблемами, связанными с глобальным потеплением климата. Апологетами такого развития выступают в первую очередь политики, которые хотят импонировать своим избирателям и «зелёному» движению. Но убеждать избирателей безусловно проще, если предлагаются конкретн...
01.08.20 20:43
1
8
Каким будет экологичное энергоснабжение без нефти и газа

Каким будет экологичное энергоснабжение без нефти и газа

Процесс глобального потепления остро поставил перед человечеством жёсткое условие – принять радикальные, действенные и прежде всего, оперативные меры для сохранения самой жизни человека на Земле.

Оценив все смертельные опасности, связанные с неуклонным повышением среднегодовой температуры,  правительства и бизнес-структуры наиболее благополучных в плане экономического развития стран начинают предпринимать первые реальные шаги для того, чтобы на первом этапе хотя бы затормозить скорость её поднятия. Первый и самый очевидный необходимый шаг на этом пути – резкое сокращение выбросов...
02.06.20 19:05
0
2
Новая натрий-ионная батарея работает наравне с литий-ионными

Новая натрий-ионная батарея работает наравне с литий-ионными

Аккумуляторы, использующие натрий, а не обычный литий, имеют ряд преимуществ из-за дешевой и распространенной природы элемента.

Ученые из Университета Вашингтон придумали дизайн, который потенциально способен изменить правила игры в этой области, - натрий-ионная батарея, обладающая сопоставимой энергетической емкостью и способностью к циклированию с некоторыми литий-ионными аккумуляторами, уже имеющимися на рынке. В некотором смысле, натрий-ионные аккумуляторы функционируют так же, как литий-ионные, вырабатывая энергию пу...
01.06.20 21:06
0