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
В акватории Индонезии обнаружены шагающие акулы

В акватории Индонезии обнаружены шагающие акулы

Ученые обнаружили четыре новых вида акул с удивительным способом передвижения в воде.

Команда наблюдала за тропическими морскими существами, использующими плавники для ходьбы по морскому дну. Это движение, редко встречающееся у акул, дает им сильное преимущество перед меньшими существами, на которых они охотятся. Четыре новых вида акул были обнаружены в тропических водах Индо-Австралийского архипелага, который находится между материковой частью Индонезии и Австралией. Ученые работ...
22.01.20 21:48
0
1
Астрономы используют космическую эхолокацию для картирования окрестностей черных дыр

Астрономы используют космическую эхолокацию для картирования окрестностей черных дыр

Материал, падающий в черную дыру, выбрасывает рентгеновские лучи в космос, и астрономы решили использовать эхо этого излучения для картирования динамического поведения и окружения самой черной дыры.

Большинство черных дыр слишком мало для определения их непосредственного окружения, но можно исследовать эти таинственные объекты с помощью наблюдений за поведением материи по мере того, как она приближается и падает в них. Пока материал движется по спирали к черной дыре, он нагревается и испускает рентгеновские лучи, которые отражаются по мере взаимодействия с близлежащим газом. Эти области прос...
21.01.20 22:44
0
2
SpaceX протестировал систему эвакуации Crew Dragon

SpaceX протестировал систему эвакуации Crew Dragon

В воскресенье SpaceX успешно проверила систему аварийного спасения на беспилотном космическом корабле через несколько секунд после запуска.

Это последнее серьезное испытание перед планируемой отправкой астронавтов НАСА на Международную космическую станцию. «Насколько мы можем судить, это была идеальная миссия, - заявил журналистам основатель SpaceX Илон Маск. Он добавил, что первый пилотируемый полет капсулы состоится «во второй четверти», событие, которое впервые за девять лет знаменует отправку американцев в космос на американской ...
20.01.20 21:01
0
1
Комары стали устойчивы ко всем типам вируса денге

Комары стали устойчивы ко всем типам вируса денге

В прошлом году ученые CSIRO совершили большой прорыв - модифицированные комары, которые разрывают цепь передачи вируса Зика. Благодаря этому они исправили и комаров Aedes aegypti, которые являются переносчиком вируса денге.

Исследователи добавили это достижение по генетически модифицированным комарам, надеясь решить проблему глобальной эпидемии. Лихорадка денге - изнурительное состояние, которое вызывает такие симптомы, как сыпь, мышечные и головные боли, а в более серьезных случаях - сильное кровотечение и даже смерть. Вирус денге является возбудителем этой болезни, а комары, которые кусают зараженных людей и продо...
19.01.20 19:50
0
5
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
12
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
6
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