10.06.2021
Василий Парфенов
1
3 585

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.
Сегодня, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей, а утренние – приводили к понижению сахара. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

18 января
Мария Азарова

Твиндемия — всплеск заболеваемости Covid-19 на фоне роста числа пациентов, зараженных вирусом гриппа, который на некоторое время исчез из нашего поля зрения в 2020-2021 годах.

Позавчера, 21:12
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

Сегодня, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей, а утренние – приводили к понижению сахара. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

23.12.2021
Илья Ведмеденко

Как сообщило издание Global Times, китайские специалисты завершили испытания воздухонезависимой энергетической установки (ВНЭУ) на основе двигателя Стирлинга. Ее хотят задействовать на новых неатомных субмаринах проекта 039С.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

10.06.2021
-
0
+
А несколько лет ранее в России научились собирать электрические механизмы, улавливающие статику из окружающей среды.
Подтвердить?
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
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: