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: почти 500 звезд родились одновременно

Исследование: почти 500 звезд родились одновременно

В Млечном Пути находится 8 292 недавно обнаруженных звездных потока - все они названы Theia. Но Theia 456 особенный.

Звездный поток – это линейная структура, а не скопление звезд. После объединения нескольких наборов данных, снятых космическим телескопом Gaia, группа астрофизиков обнаружила, что все 468 звезды Theia 456 родились одновременно и движутся в одном направлении по небу. «Большинство звездных скоплений формируются вместе», - сказал Джефф Эндрюс, астрофизик Северо-Западного университета и член группы. ...
16.01.21 18:07
0
1
RIP: крот InSight прекратил свою миссию после 2 лет на Марсе

RIP: крот InSight прекратил свою миссию после 2 лет на Марсе

В четверг НАСА объявило марсианского крота мертвым после того, как ему не удалось глубоко зарыться в Красную планету, чтобы измерить ее температуру.

Ученые в Германии потратили 2 года, пытаясь заставить тепловой зонд, получивший прозвище «крот», просверлить марсианскую кору. Но устройство длиной 40 сантиметров, которое является частью спускаемого аппарата НАСА InSight, не могло создать достаточного трения в красной грязи. Предполагалось, что он закопается на глубину 5 метров, но за всё время было пробурено всего лишь около полутора метров. По...
15.01.21 16:00
0
1
Самый далекий обнаруженный квазар проливает свет на рост черных дыр

Самый далекий обнаруженный квазар проливает свет на рост черных дыр

Группа астрономов из Университета Аризоны наблюдала светящийся квазар в 13,03 миллиардах световых лет от Земли - самый далекий квазар, открытый на сегодняшний день. Квазар, датируемый 670 миллионами лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял всего 5% от нынешнего, содержит сверхмассивную черную дыру, эквивалентную общей массе 1,6 миллиарду Солнц.

Помимо того, что это самый далекий и, соответственно, самый ранний из известных квазаров, этот объект является первым, демонстрирующим свидетельства истекающего ветра перегретого газа, выходящего из окрестностей черной дыры на пятой части скорости света. В дополнение к выявлению сильного ветра, вызываемого квазаром, новые наблюдения также показывают интенсивную активность звездообразования в галак...
13.01.21 18:21
0
3
Обнаружена экзопланета размером с Нептун

Обнаружена экзопланета размером с Нептун

Международная группа астрономов сообщает об открытии новой экзопланеты в рамках исследования транзита следующего поколения (NGTS). Обнаруженный инопланетный мир, обозначенный как NGTS-14Ab, примерно на 30% больше Нептуна.

NGTS - это широкопольный фотометрический обзор, ориентированный в основном на поиск экзопланет размером с Нептун и меньшего размера, проходящих мимо ярких звезд. В проекте используется набор небольших полностью роботизированных телескопов в обсерватории Паранал в Чили, работающих в красном оптическом диапазоне. Он использует метод транзитной фотометрии для поиска новых экзомиров, который точно изм...
12.01.21 17:49
0
11
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
7
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
12
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
3
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