Американские исследователи создали материал, «ворующий» электричество у окружающей среды — Naked Science
10 июня
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.
Вчера, 20:38
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Вчера, 22:12
Мария Азарова

Как показал эксперимент, простая пищевая добавка флаванолов какао помогает людям среднего возраста легче переносить физические упражнения средней интенсивности и повысить их уровень активности.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[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?
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: