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
Вертолет Ingenuity готов к первому полету на Марсе

Вертолет Ingenuity готов к первому полету на Марсе

Летательный аппарат НАСА может совершить свой первый полет над Красной планетой в течение двух дней после успешного первоначального испытания роторов, сообщило в пятницу космическое агентство США.

Текущий план первой в истории попытки управляемого полета на другой планете заключается в том, чтобы 1,8 килограммовый вертолет Ingenuity взлетел с марсианского кратера Джезеро в воскресенье в 22:54 по восточному времени США (05:54 по мск в понедельник) и зависнуть на высоте 3 метров над поверхностью в течение получаса, сообщило НАСА. «С вертолетом все хорошо», - сказал Тим Кэнхэм, руководитель о...
10.04.21 16:05
0
0
Ежегодно на Землю падает более 5000 тонн внеземной пыли

Ежегодно на Землю падает более 5000 тонн внеземной пыли

Ежегодно наша планета сталкивается с пылью комет и астероидов. Частицы межпланетной пыли проходят через атмосферу и порождают падающие звезды. Некоторые из них достигают земли в виде микрометеоритов.

Международная программа, проводимая в течение почти 20 лет учеными из CNRS, Университета Париж-Сакле и Национального музея естественной истории при поддержке Французского полярного института, определила, что 5200 тонн микрометеоритов в год достигают земли. Исследование будет опубликовано в журнале Earth & Planetary Science Letters. Микрометеориты всегда падали на нашу планету. Частицы межплан...
09.04.21 16:41
0
1
Химический отпечаток первой транзитной экзопланеты показал ее далекое место рождения

Химический отпечаток первой транзитной экзопланеты показал ее далекое место рождения

Астрономы нашли доказательства, что первая экзопланета, идентифицированная как проходящая перед звездой, могла мигрировать на близкую орбиту со звездой от своего первоначального места рождения.

Анализ атмосферы планеты, проведенный группой ученых из Университета Уорвика, позволил идентифицировать химический отпечаток планеты, которая сформировалась гораздо дальше от своего солнца, чем она находится в настоящее время. Это подтверждает предыдущее мнение о том, что планета переместилась в свое текущее положение после формирования, всего на 7 миллионов км от своего Солнца или эквивалент 1/20...
08.04.21 14:55
0
1
Ученые связывают солнечную изменчивость с началом Ла-Нинья

Ученые связывают солнечную изменчивость с началом Ла-Нинья

Новое исследование показывает корреляцию между окончанием солнечных циклов и переходом от условий Эль-Ниньо к условиям Ла-Нинья в Тихом океане, предполагая, что солнечная изменчивость может влиять на сезонную изменчивость погоды на Земле.

Если связь, изложенная в журнале Earth and Space Science, подтвердится, это может значительно улучшить предсказуемость крупнейших событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья, которые имеют ряд сезонных климатических эффектов на суше. Например, на юге США во время Ла-Ниньи обычно теплее и суше, а на севере США - холоднее и влажнее. «Энергия Солнца является основным двигателем всей нашей земной системы и делает в...
06.04.21 20:17
0
0
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
2
На Шетландских островах установлена первая приливная зарядная станция для электромобилей

На Шетландских островах установлена первая приливная зарядная станция для электромобилей

Nova Innovation объявила об установке на острове Йелл первой точки подзарядки электромобиля, работающей от энергии приливов.

Точка подзарядки Evolt была установлена в гавани Калливо на берегу Блюмалл-Саунд, пролива между северными Шетландскими островами Унст и Йелл. Он управляется ChargePlace Scotland, национальной сетью подзарядки электромобилей, принадлежащей и управляемой правительством Шотландии. «Приливные турбины в Шетландском приливном массиве поставляют энергию, которая преобразуется в электричество для точки п...
25.03.21 22:19
0
13
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
8
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
0