Американские исследователи создали материал, «ворующий» электричество у окружающей среды — Naked Science
6 минут
Василий Парфенов
1

Американские исследователи создали материал, «ворующий» электричество у окружающей среды

Инженеры из Массачусетского технологического института открыли новый способ выработки электричества. Они создали частицы на основе углеродных нанотрубок, которые, оказавшись в «жадном до электронов» органическом растворителе, генерируют ток. В эксперименте созданного напряжения хватило для начала и поддержания реакции окисления спирта.

Американские исследователи создали материал, «ворующий» электричество у окружающей среды
©Universal Pictures

Статью с описанием технологии и самого демонстрационного эксперимента американские исследователи опубликовали в журнале Nature Communications. Среди ее авторов — высококлассные специалисты в области физики и химии соединений углерода Массачусетского технологического института (MIT). Один из участников этой команды ученых, Майкл Страно (Michael Strano), в 2010 году открыл так называемые термоэнергетические волны в углеродных нанотрубках.

Именно это открытие подтолкнуло исследователей искать новые свойства многообещающего материала на основе графена дальше. В новом эксперименте американские ученые создали микроскопические частицы (250 на 250 микрометров) из углеродных нанотрубок. Одну их половину покрыли материалом, похожим на тефлон, а другую оставили «голой». Когда такие частицы уложили ровным слоем на дно сосуда и залили органическим растворителем (ацетонитрилом), они начали вырабатывать ток.

Предположение ученых оказалось верным. Ацетонитрил покрывает оставшуюся беззащитной поверхность нанотрубок и «перетягивает» часть электронов в атомах углерода на себя. Поскольку система стремится к состоянию покоя, в структуре графена начинается движение электронов, стремящихся «занять» вакантные места. В результате возникает электрическое поле, которое можно использовать. В эксперименте нынешний дизайн таких «наногенераторов» показал способность генерировать около 0,7 вольта на одну микрочастицу.

Чтобы продемонстрировать практическое применение технологии, исследователи собрали электрохимический реактор. Из разработанных ими микрочастиц они составили колонну в трубке, заполненной ацетонитрилом. Вырабатываемое такой «батарейкой» электричество использовалось для питания реакции разложения спирта на кетоны или альдегиды (окисление спирта). Это не самый энергоэффективный способ проведения подобной реакции, но зато он не требует посторонних веществ.

В перспективе созданные учеными из MIT микрочастицы могут стать сердцем для энергетических установок самого разного назначения. Например, для питания нанороботов в организме подопытных животных или даже людей, которым необходимо внутреннее обследование либо адресная доставка медикаментов в конкретную часть тела. Другое полезное применение — компактные физико-химические реакторы, аналогичные продемонстрированному в эксперименте.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:46
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

1 час назад
9 минут
Мария Азарова

Китайские ученые воспроизвели модель мужской беременности млекопитающих на лабораторных крысах: результаты оказались успешными лишь отчасти, но все равно показали, что в таких случаях эмбрионы могут развиваться нормально. Мировое сообщество восприняло эксперимент с ужасом.

Позавчера, 11:25
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

Позавчера, 14:46
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

Позавчера, 11:25
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

18 июня
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

2 недели назад
-
0
+
А несколько лет ранее в России научились собирать электрические механизмы, улавливающие статику из окружающей среды.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: