• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.06.2021
Василий Парфенов
1
4 219

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 / Автор: Visellia Orfius

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Вчера, 08:27
Александр Березин

Популярная гипотеза о доставке большого объема легких элементов на древнюю Землю с кометами и астероидами получила существенный удар: «импорт» был весьма невелик. Значит, вода и многие другие элементы для возникновения жизни никогда не исчезали с лица нашей планеты.

Вчера, 16:57
ПНИПУ

Шаровая молния — выдумка или реальное явление, что такое темная материя и как она влияет на массу Вселенной? Для чего предназначены узоры на кончиках пальцев? Как мы «заражаемся» зевотой и почему мы чихаем, глядя на солнце? Отчего правшей больше, чем левшей и что нужно, чтобы сработал эффект плацебо? Об этом рассказали ученые Пермского Политеха.

17 июня
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

Позавчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Вчера, 08:27
Александр Березин

Популярная гипотеза о доставке большого объема легких элементов на древнюю Землю с кометами и астероидами получила существенный удар: «импорт» был весьма невелик. Значит, вода и многие другие элементы для возникновения жизни никогда не исчезали с лица нашей планеты.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
LoreLineage
10.06.2021
-
0
+
А несколько лет ранее в России научились собирать электрические механизмы, улавливающие статику из окружающей среды.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно