Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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