Официальный сайт журнала "Экология и Жизнь"
You need to upgrade your Flash Player or to allow javascript to enable Website menu.
Get Flash Player  
Всё об экологии ищите здесь:
Loading
  Сайт функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям  
Сервисы:
Каналы:
Каналы:
Блоги:
Дайджесты,
Доклады:

ЭКО-ВИДЕО



Реклама


Translate this page
into English

Translate.Ru PROMT©


Система Orphus


Главная Информация / Info Инновации / New! Энергия из графена - даром! Энергию тепловых колебаний делают доступной полёты Леви

Энергия из графена - даром! Энергию тепловых колебаний делают доступной полёты Леви

Существование в природе графена — феномен, который стал возможен благодаря тому, что ученые нашли «лазейку» в законах физики и заставили сплошное двухмерное атомное полотно вести себя как трехмерный материал. Все новые и новые исследования открывают полезные применения этого материала, и прогнозы звучат весьма обнадеживающе: оказалось, что графен можно использовать для получения практически бесконечного числа энергии!

Случайное открытие

Команда физиков, возглавляемая исследователями из Университета Арканзаса, совершила открытие совершенно случайно. Первоначальной целью их испытаний было изучение вибрации графена — но для чего?

Все мы знакомы с зернистым графитом, который обычно используют вместе с керамическими компонентами для создания стержня карандаша. Черная полоска, которая остается после того, как грифель карандаша проведет по бумаге — это, по факту, тонкие листы атомов углерода, которые легко скользят друг над другом. В течение многих лет физики задавались вопросом: можно ли изолировать такой лист и сделать его самостоятельной двумерной плоскостью?

В 2004 году физикам из Манчестерского университета это удалось. Чтобы существовать отдельно друг от друга, листам углеродных атомов необходимо вести себя подобно трехмерному материалу, чтобы обеспечить необходимую стабильность. Оказалось, что «лазейкой» в данном случае является смещение подвижных атомов, что и придает графену свойства третьего измерения. Другими словами, графен никогда не был 100% плоским — он вибрировал на атомарном уровне так, чтобы его связи не подвергались спонтанному распаду.

Именно для того, чтобы измерить уровень этого смещения и вибрации, физик Пол Тибадо недавно возглавил группу аспирантов и совершил с ними весьма простое исследование. Ученые уложили листы графена на специальную медную сеть и наблюдали изменения в положениях атомов с помощью микроскопа. Однако цифры почему-то не соответствовали ожидаемой модели. Более того, от испытания к испытанию данные разнились.

Графен как источник энергии

Тибадо решил повести эксперимент в другом направлении, пытаясь найти подходящий шаблон и изменив для этого способ анализа данных. Исследователи разделили каждое изображение, полученное в процессе измерений, на суб-изображения. Стратегия оказалась верной: масштабная картина не позволяла изучить закономерности движения атомов, а вот анализ ее частностей в результате позволил выяснить нечто интересное. Предполагалось, что листы графена двигались по тому же принципу, что и согнутые листы металла — но это предположение оказалось ложным.

Оказалось, что все дело в так называемых «полетах Леви» — шаблонах небольших случайных колебаний, сочетающихся с внезапными, резкими сдвигами. Подобные системы раньше наблюдались в биологических и климатических системах, но в атомном масштабе физики видели их впервые. Измеряя скорость и масштаб этих графеновых волн, Тибадо предположил, что их можно использовать для извлечения энергии из окружающей среды.

Пока температура среды препятствует «комфортному» перемещению атомов графена относительно друг друга, они продолжат пульсировать и изгибаться. Поместите электроды с обеих сторон секции такого графена — и получится крошечный генератор. Согласно расчетам, граф размером 10х10 микрон графена обладает мощностью в 10 микроватт. Учитывая, что на булавочной головке может поместиться целых 20 000 таких квадратов, подобная «электростанция» выглядит не слишком впечатляюще, верно? Однако этой мощности при комнатной температуре будет достаточно, чтобы обеспечить энергией какой-нибудь маленький гаджет — к примеру, наручные электронные часы. Интересно и то, что в будущем подобный способ получения энергии может привести к созданию биоимплантов, которым будут не нужны громоздкие аккумуляторы.

Заключение

В настоящее время Тибадо уже сотрудничает с учеными Военно-морской исследовательской лаборатории США, чтобы понять, есть у этой стратегии будущего. Возможно, именно графен станет тем источником «энергии будущего», который уже в ближайшее время позволит технологиям сделать существенный прорыв.

https://www.popmech.ru

графен 

30.11.2017, 227 просмотров.


Нравится

ИННОВАЦИОННЫЙ КАНАЛ
03.10.2017 15:09:59

Экологи объединились с ФАО ради продовольственной безопасности

Одна из ведущих некоммерческих экологических организаций России НП «Экологический союз» и московское Отделение Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО) договорились совместно способствовать экологизации отечественного сельского хозяйства, укреплять доверие к институту добровольной экологической сертификации в России и работать над повышением узнаваемости экомаркировок международного уровня.

экологи

16.06.2017 17:18:06

Новости мирового регулирования рыбного промысла

Набирает новых членов соглашение по регулированию рыбного промысла, подписанное при посредничестве FAO. Это «Соглашение о мерах государства порта по предупреждению, сдерживанию и ликвидации незаконного, несообщаемого и нерегулируемого промысла», которое вступило в силу в июне 2016 г..

рыбный промысел

30.03.2017 13:18:25

Норникель просит освободить от налогов триллион "зеленых" инвестиций/ Норвежцы требуют сократить выбросы

В выступлении на Арктическом Форуме “ Арктика- территория диалога» представитель «Норникеля» Елена Безденежных попросила освободить от налогов экологическую программу компании, включающую НДТ, но факты пока свидетельствуют об обратном, а штрафы остаются символическими.

Норникель

21.12.2016 00:13:48

Мамонтов тоже нужно охранять! / Мамонтов приравняют к полезным ископаемым?

Общественная палата озабочена созданием не имеющего мировых аналогов криохранилища мамонтовой фауны.  Член ОП РФ Марина Богословская предложила включить ископаемую мамонтовую фауну в перечень полезных ископаемых, содержащие мамонтовую кость участки — отнести к недрам местного значения и организовать международные аукционы по продаже мамонтовой кости.

Мамонт

29.11.2016 22:58:42

В Мурманске нет кладбища радиоактивных кораблей/ Позитив от Беллоны

В соцсетях Мурманской области появилось видео, в котором сняты с воздуха затопленные корабли. Авторы ролика утверждают, что они могут быть «радиоактивны».

радиоактивные корабли

26.11.2016 10:02:58

Биологические инвазии — современная проблема Земли.

Биологические инвазии — современная проблема всей планеты. Многочисленные и разнообразные чужеродные виды, вселяясь в регионы, где их прежде не регистрировали, часто оказывают необратимое воздействие, изменяя различные компоненты экосистем и экосистему в целом.

инвазия

25.11.2016 01:19:09

Для решения проблем полигона «Красный бор» необходимо разработать «дорожную карту»

Об этом проинформировал директор Департамента международного сотрудничества Минприроды России Нуритдин Инамов на заседании платформы государственно-частного партнерства «Санкт-Петербургская инициатива», прошедшего 22 ноября 2016 г. в Минприроды России. Заседание прошло под председательством Н. Инамова и было посвящено переработке отходов.

«Красный бор»

RSS
Архив "ИННОВАЦИОННЫЙ КАНАЛ "Экология и жизнь""
Подписка на RSS
Реклама: