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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
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.
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