Электротехники разработали компактный микрогенератор на человеческой тяге
Канадские ученые сделали открытие в области возобновляемой энергетики, предложив инновационную композитную конструкцию пьезоэлектрического микрогенератора. Использование перовскитов на основе галогенидов металлов вместо пьезокерамики дало высокую производительность и сверхвысокую плотность тока в устройстве, которое может служить устойчивым источником питания для портативной и гибкой электроники.
Пьезоэлектрические микрогенераторы способны преобразовывать внешнюю кинетическую энергию в электрическую в результате физических изменений в среде, например колебаний или легких нажатий пальцем. Сам же пьезоэлектрический эффект заключается в том, что деформация объекта из наноматериала приводит к появлению электрического заряда на его поверхности. В качестве источника энергии такой генератор может выступать при условии достаточно высокого выходного напряжения и силы тока.
Эффективно «работают» константы пьезоэлектрического заряда такого материала генератора, как пьезокерамика. Однако их хрупкая природа и высокая стоимость требуют поиска новых решений.
Особый интерес для исследователей представляют композиты на основе галогенидов металлов и перовскитов, то есть кристаллических соединений, молекула которых состоит из пяти атомов: двух положительных ионов и трех отрицательных. Они обладают фотофизическими, электрическими и структурными свойствами, идеальными для сбора механической, а значит, чистой энергии. В числе их преимуществ – возможность обработки в растворе, гибкость и низкотемпературный синтез. Например, такие материалы применяют для создания нанолазеров, светодиодов.
При столь уникальных свойствах, отметили ученые из Университета Ватерлоо (Канада), этот материал уступает керамическим аналогам в плотности выходного тока. В предыдущих композитах, созданных инженерами, наночастицы повышали диэлектрическую проницаемость, но снижали диэлектрическую прочность, или меру способности материала выдерживать высокое напряжение без электрического пробоя.
Эти характеристики определили конструкцию электротехников. Они увеличили первый показатель за счет наночастиц с высокой проницаемостью и повысили второй, оптимизировав структуру перовскита. Так авторы исследования химически модифицировали наночастицы, чтобы подавить их миграцию ионов, вызванную электрическим током, и улучшить пьезоэлектрический отклик.
По результатам испытаний ученые сделали вывод, что устройство может демонстрировать рекордную эффективность при значительно меньших затратах на материалы. В научной работе, опубликованной в журнале Nature Communications, они подчеркнули, что экономические и технологические преимущества использования органометаллгалогенидных перовскитов по сравнению с керамическими пьезоэлектриками открывают возможности для новых разработок.
Например, применять эту технологию можно не только для портативной электроники, но и для более масштабных целей, таких как питание электросветотехнического обрудования на самолетах.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
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.
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.
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