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
Погода помешала отправке астронавтов к МКС

Погода помешала отправке астронавтов к МКС

Плохая погода Флориды помешала планам SpaceX и старту пилотируемой миссии.

Американские астронавты Даг Херли и Роберт Бенкен прибыли на стартовую площадку на электромобиле Тесла. После поднялись на техническом лифте в стерильное помещение непосредственно перед входом в капсулу Crew Dragon. Начиная новую традицию, они расписались на стене комнаты. После этого Херли и Бенкен с опережением графика погрузились в капсулу, где техники пристегнули их в креслах и проверили кост...
27.05.20 23:49
0
0
Сегодня SpaceX запустит первую миссию с астронавтами НАСА

Сегодня SpaceX запустит первую миссию с астронавтами НАСА

Запуск назначен на 23:33 по московскому времени (20:33 по Гринвичу).

Миссия SpaceX Demo-2 готовилась 4 года и стартует сегодня, 27 мая, в 23:33 мск. Demo-2 ознаменует собой первый запуск астронавтов НАСА на коммерческом космическом корабле и первый запуск американских астронавтов на орбиту на американском транспортном средстве с территории Америки с 2011 года. Миссия взлетит с исторической стартовой площадки 39А космического центра Кеннеди. Внутри капсулы SpaceX ...
27.05.20 16:48
0
0
Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

Virgin Orbit терпит неудачу при первом запуске ракеты

В понедельник компания Virgin Orbit Ричарда Брэнсона потерпела неудачу во время первого испытательного запуска новой ракеты с помощью Боинга 747 «Cosmic Girl» над Тихим океаном у побережья Южной Калифорнии.

Первый запуск начался хорошо, пока ракету не сбросили из-под левого крыла гигантского самолета, получившего название «Cosmic Girl». «Мы подтвердили чистое высвобождение от самолета. Но миссия вскоре прервалась в полете. Cosmic Girl и летная команда в безопасности и возвращаются на базу», - говорится в официальном комментарии в Twitter к запуску Virgin Orbit. Не было сообщено никаких фактов о том...
26.05.20 18:54
0
3
Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали снимок космического огненного кольца

Астрономы сделали изображение очень редкого типа галактики, похожего на космическое огненное кольцо, существовавшего 11 миллиардов лет назад.

Круглая галактика, массой как у Млечного Пути, с отверстием посередине, и похожая на огромный пончик. Её открытие описано в журнале Nature Astronomy и призвано расшевелить теории о самом раннем образовании галактических структур и их развитии. «Это очень любопытный объект, которого мы никогда раньше не видели», - сказал ведущий исследователь Тиантиан Юань из австралийского Центра передовой астроф...
25.05.20 21:31
0
5
Биогибридная батарея собирает энергию от электрических бактерий

Биогибридная батарея собирает энергию от электрических бактерий

Некоторые бактерии производят собственное электричество и могут использоваться для аккумуляторов и топливных элементов. Но пока попытки были неэффективными.

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) создали «биогибридную» систему, построенную вокруг гидрогеля, который может поддерживать жизнь бактерий, эффективно собирая их энергию. Бактерии в основе этой системы известны как экзоэлектрогены. Это семейство микробов может производить электроны и вытеснять их через внешнюю мембрану клетки. Если суметь поймать эти электроны, экзоэлектро...
09.04.20 18:51
0
2
Американские военные погнались за ядерными микрореакторами

Американские военные погнались за ядерными микрореакторами

Министерство обороны США заключило контракты с тремя компаниями на разработку мобильных ядерных микрореакторов для военных применений в рамках инициативы Project Pele.

Контракты стоимостью от $11 953 036 до $14 309 000 будут финансировать начальный двухлетний этап проектирования, после которого будет выбрана одна компания для создания прототипа реактора. Американские вооруженные силы наиболее энергоемкие в мире. Согласно Министерству обороны США, департамент использует 30 тераватт-часов электроэнергии в год и более 10 миллионов галлонов топлива в день...
11.03.20 21:51
0
9
Электрический ток из окружающей среды. Комментарии специалиста.

Электрический ток из окружающей среды. Комментарии специалиста.

В современном мире нарастает научно-техническая гонка за новыми способами генерации альтернативной энергии, стимулируемая многотысячными сторонниками за гармоничное существование с природой, за переход к экономике без вредных выбросов в атмосферу.

Люди не хотят жить в нездоровой экологической ситуации, как, например, в Красноярске при режиме «чёрное небо», не хотят загрязнения девственной чистоты северных территорий.  В этом контексте потребность в новейших источниках и способах получения энергии занимает передовые позиции промышленной политики различных стран. Различные группы учёных работают в настоящее время над созданием новейших...
05.03.20 12:21
0
10
От литий-ионных аккумуляторов к энергии нейтрино

От литий-ионных аккумуляторов к энергии нейтрино

В последние годы научно-технический процесс вступил в очередную фазу. Цифровизация всех отраслей экономики стремительно развивается.

Различные электронные приборы устаревают уже к моменту начала массового выпуска. Для использования различных гаджетов, приборов и даже инструментов становятся не нужны провода, вся работа строится на беспроводной технологии. Беспроводная технология стала возможно в том числе и благодаря изобретению литий-ионных аккумуляторов, характеризующихся более компактным видом, большой электрической емкостью...
30.12.19 15:09
0