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 Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
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.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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