Мембраны для водородных двигателей будут производить в России
Отечественную технологию производства ионобменной полимерной мембраны топливного элемента разработали ученые МФТИ. Независимое производство этого узла имеет решающее значение для создания российских аккумуляторов нового поколения и водородного генератора.
Водородный генератор энергии — наиболее прогрессивный и экологичный на данный момент вид топливных элементов. Он реализует конверсию водорода и кислорода из воздуха в электроэнергию, тепло и воду. Основным достоинством такого устройства по сравнению с другими источниками энергии является возможность прямого — без токсичных отходов и перезарядки — превращения большей части выделившейся энергии в электрическую. Считается, что КПД таких элементов может достигать более 80 процентов.
Мембрана — критически важный функциональный узел водородного генератора, она разделяет электроды и при этом непосредственно участвует в создании замкнутой электрической цепи за счет протонной проводимости. В аккумуляторах старого поколения, например автомобильных, эту роль выполняет жидкий электролит. Тенденция к переходу от классических аккумуляторов с жидким электролитом к топливным элементам на основе полимерной ионообменной мембраны наблюдается в промышленности разных стран.
Для эффективного функционирования в сложных условиях электро-химической реакции мембрана должна обладать рядом неординарных свойств. С одной стороны, прочностью и устойчивостью к агрессивным условиям, с другой — определенной структурой, которая обеспечит тонкость и проницаемость для ионов. Все эти характеристики подразумевают специфическое производство мембраны.
Обычно мембрана представляет собой пленку из полимера, сочетающего гидрофобную (водоотталкивающую) основную цепь и боковые цепи, содержащие кислотные группы (гидрофильная часть). При наличии воды в полимере она локализуется вблизи кислотных групп, образуя наноразмерную систему каналов. В этой области, кроме воды, содержатся различные формы ионов, которые свободно перемещаются через мембрану. Таким образом, гидрофильная часть полимера обеспечивает эффективный транспорт ионов, в то время как гидрофобная часть стабилизирует мембрану, обеспечивая ее механическую прочность. Созданием российских перфторированных полимерных мембран заняты ученые лаборатории МФТИ, созданной специально под решение обозначенных задач.
«Совместно с индустриальным партнером за первый год реализации проекта были разработаны ноу-хау о получении суспензий перфторированных полимеров и мембран на их основе методом полива. Это первые, но важные шаги по созданию полной технологической цепочки получения протонпроводящих мембран», — сообщает Софья Морозова, руководитель лаборатории технологии ионообменных мембран МФТИ.
По словам разработчиков, технология позволит производить экономичные отечественные мембраны для топливных элементов. Быстрый выход на практический этап планируется за счет сочетания фундаментальных научных разработок с оперативным применением технологических решений на базе индустриального партнера проекта. В ближайших задачах научного коллектива — работы по увеличению прочности мембраны без потери ионной проводимости за счет введения наноразмерных добавок.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно