Американцы разработали редокс-батарею на витамине
Американские микробиологи создали новый класс органических молекул, позволяющих обеспечить безопасное и экономичное хранение электричества от переменных источников энергии. Об этом сообщается в журнале Nature Energy.
Результаты исследования основаны на предыдущих экспериментах с хинонами. В 2014 году международная группа ученых при участии Гарвардского университета (США) разработала проточную редокс-батарею высокой емкости на базе органических соединений и ферроцианида. Ионы металлов — традиционный кислотный электролит в аккумуляторах — были заменены в данном случае на хиноны — молекулы, которые обеспечивают хранение энергии в растениях и организмах животных. Таким образом команде удалось изготовить первое высокопроизводительное, нетоксичное, не вызывающее коррозии и недорогое вещество для хранения электроэнергии.
Спустя год ученые создали класс хинонов, способных работать в щелочных растворах наряду с ферроцианидом. В новом исследовании основой для молекул послужил витамин B2 (рибофлавин), стимулирующий производство энергии в клетках. От классических хинонов рибофлавин отличается лишь тем, что сбор и испускание электронов осуществляется атомами азота или кислорода.
«Он обладает высокой стабильностью и растворимостью, обеспечивает повышенные напряжение аккумулятора и емкость накопителя. В связи с тем, что витамины просты в производстве, наша молекула может быть изготовлена в промышленных масштабах по низкой стоимости», — заявил профессор Майкл Азиз.
Стимуляция напряжения батареи осуществлялась с помощью структурно модифицированного аллоксазина — основного вещества B2. Напряжение холостого хода созданного аккумулятора составило около 1,2 вольт при эффективном значении силы тока и объеме удерживания в 99,7 и 99,98% соответственно.
Проточный редокс-аккумулятор представляет собой батарею, запасающую энергию посредством окислительно-восстановительных реакций в жидком электролите. Такие батареи рассматриваются в качестве альтернативы литий-ионным, в частности при производстве электромобилей и систем обеспечения электроэнергией крупных домохозяйств.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
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
Последние комментарии