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!
1
Будущие космонавты смогут получать воду и кислород из лунной почвы

Будущие космонавты смогут получать воду и кислород из лунной почвы

Две вещи необходимы для жизни человека - это вода и кислород, но ни то, ни другое недоступно на Луне. Но благодаря новой технике астронавты когда-нибудь смогут собирать эти элементы из лунной почвы.

Двухэтапный процесс был разработан консорциумом ученых из Политехнического университета Милана, Европейского космического агентства, Итальянского космического агентства и корпорации космических систем OHB. Он основан на существующей технике, используемой в наземных применениях, и использует тот факт, что примерно 50% почвы во всех областях Луны состоит из диоксида кремния и оксида железа, которые ...
26.09.21 12:54
0
1
Обнаружены облака на далекой экзопланете

Обнаружены облака на далекой экзопланете

Международная группа астрономов не только обнаружила облака на далекой экзопланете WASP-127b, но и измерила их высоту с поразительной точностью.

Презентация Ромена Алларта на Европейском научном конгрессе (EPSC) 2021 показывает, как, объединив данные космического и наземного телескопов, команда смогла выявить верхнюю структуру атмосферы планеты. Это открывает путь для подобных исследований многих других далеких миров. WASP-127b расположилась на расстоянии более 525 световых лет от нас и представляет собой «горячий Сатурн» - гигантскую пла...
24.09.21 13:18
0
4
Гигантская полость в космосе проливает новый свет на формирование звезд

Гигантская полость в космосе проливает новый свет на формирование звезд

Астрономы, анализирующие трехмерные карты форм и размеров близлежащих молекулярных облаков, обнаружили гигантскую полость в космосе.

Сферическая пустота охватывает около 150 парсеков, почти 500 световых лет, и расположена на небе среди созвездий Персея и Тельца. Исследовательская группа, базирующаяся в Гарвард-Смитсоновсом центре астрофизики считают, что полость образовалась древними сверхновыми звездами, которые взорвались около 10 миллионов лет назад. Таинственная полость окружена молекулярными облаками Персея и Тельца - обл...
23.09.21 10:30
0
0
«Офис будущего» хочет стать восходящей звездой Голливуда

«Офис будущего» хочет стать восходящей звездой Голливуда

В последнем американском проекте MAD ??Architects спроектировала поразительную застекленную башню для Голливуда. Высотное здание, описанное фирмой как офис будущего, будет включать много зелени и поспособствует здоровому балансу между работой и личной жизнью для работающих внутри.

Башня носит название «Звезда», что является отсылкой к ее предполагаемому местоположению на бульваре Сансет в самом сердце Голливуда. MAD также заявляет, что дизайн призван напомнить о Голливудских холмах, которые уже нельзя увидеть в естественном виде, хотя черпать вдохновение в природе - это то, чем компания искренне увлечена, а предыдущие проекты имели форму гор и облаков. Несмотря на то, что ...
22.09.21 10:01
0
1
Оборудование для АЗС: поверка измерительных средств и другие услуги

Оборудование для АЗС: поверка измерительных средств и другие услуги

Современные заправочные станции пытаются соответствовать высокому уровню обслуживания клиентов.

Компанию Контур ДС можно назвать лидирующей структурой, которая осуществляет проектирование и строительство АЗС, а также нефтебаз. Занимается продажей оборудования и обслуживанием заправок, а также предоставляет другие услуги.  Поверка средств измерения также осуществляется специалистами компании. При помощи таких работ можно определить, насколько пригодным является измерительное оборудо...
07.09.21 20:48
0
3
Китай сообщил о новом рекордном термоядерном синтезе

Китай сообщил о новом рекордном термоядерном синтезе

Китайский экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак (EAST) - одно из ряда многообещающих исследовательских устройств ядерного синтеза, действующих по всему миру, и за последние пару лет он сделал несколько впечатляющих шагов вперед.

Китайские государственные СМИ сообщают, что ученые, работающие над проектом, достигли нового мирового рекорда, удерживая температуру плазмы в 120 миллионов градусов Цельсия в течение 101 секунды во время последнего раунда экспериментов, приближаясь к давно преследуемой цели чистой и безграничной энергии. Идея исследований ядерного синтеза состоит в воссоздании процесса, который Солнце использует ...
31.05.21 14:10
0
2
Система приливного течения будет использовать подводного ската для выработки электроэнергии

Система приливного течения будет использовать подводного ската для выработки электроэнергии

Мы уже слышали о системах возобновляемой энергии, которые используют воздушных змеев для выработки электроэнергии с помощью ветра. Система Manta в некотором роде похожа, хотя в ней используется подводный скат, который «летает» в приливных или речных течениях.

Manta была задумана учеными из Калифорнийского международного исследовательского института SRI, которые недавно получили трехлетнюю премию в размере 4,2 миллиона долларов США за разработку технологии в партнерстве с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли. Эта награда была присуждена Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA-E) в рамках програ...
02.05.21 21:51
0
2
Rio Tinto развернет солнечный завод Heliogen на базе искусственного интеллекта

Rio Tinto развернет солнечный завод Heliogen на базе искусственного интеллекта

Горнодобывающий гигант Rio Tinto объявил, что собирается установить пилотную версию высокотемпературного солнечного перерабатывающего завода Heliogen на борном руднике в Калифорнии, который будет поставлять чистую энергию, а также тепло для промышленных процессов. Начало строительства ожидается в 2022 году.

Технология Heliogen представляет собой усовершенствованную версию концентрирующего солнечного теплового генератора с искусственным интеллектом. Это огромный массив зеркал, окружающих высокую башню, каждое из которых отслеживает положение Солнца в небе и наклоняется, чтобы идеально отражать солнечный свет на коллектор на вершине башни. При большом количестве зеркал - потенциально тысячах, улавлива...
28.03.21 16:09
0