• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.12.2018
Редакция Naked Science
1
778

Создан прибор в виде легкого, который превращает воду в водородное топливо

Работа легких вдохновила авторов на изобретение эффективного способа расщепления воды.

28
©Wikipedia

Специалисты Стэндфордского университета разработали аппарат, который, имитируя работу легких, повышает эффективность электрокатализаторов и совершенствует производство энергии путем расщепления воды. Результаты исследования опубликованы в журнале Joule.

 

Первый автор статьи И Цуй (Yi Cui) и его коллеги предположили, что изменение формы пластины, которую используют для расщепления воды, может повысить эффективность работы. Они обратили внимание на принцип функционирования легких. Легкие человека — сепаратор с мембраной, который с ее помощью извлекает кислород из воздуха и перенаправляет его в кровоток. Исследователи решили повторить этот механизм.

 

Они создали пластиковую пленку толщиной 12 нанометров и проделали в ней крошечные поры. Одна ее сторона имела водоотталкивающие свойства, а вторую покрыли наночастицами золота и платины, которые участвуют в химических реакциях. Затем они свернули ее в небольшой мешочек, в котором металлы находились внутри.

 

Когда «легкие» погружены в воду, ученые подают напряжение. Вода расщепляется на кислород и водород, после чего составные элементы проникают внутрь мешочка и, проходя через проводящие металлы, производят энергию.

 

Схематическое сравнение работы легких и нового прибора / ©Joule

 

Авторы отметили, что пленки на основе углерода обычно вызывают образование пузырьков, что приводит к потере энергии. В их случае поры и новая форма прибора позволяют контролировать скорость, с которой газ проходит через мембрану, что минимизирует количество пузырьков. Кроме того, материал стабилен в течение длительного периода времени: спустя 250 часов структура сохранила 97 процентов каталитических свойств. Возможности углеродной мембраны снижаются до 74 процентов лишь за 75 часов. Сравнительные эксперименты показали, что мембрана в форме легкого на 32 процента эффективнее в преобразовании энергии по сравнению с плоской конфигурацией.

 

В будущем авторы собираются сконструировать систему из таких устройств. Они надеются, что движение в этом направлении поможет в создании экологически чистого источника энергии, который будет питать разные устройства — от автомобилей до смартфонов.

 

Ранее самарские инженеры создали двигатель для наноспутников на воде и спирте. Вода обеспечит высокую скорость маневрирования, а спирт предотвратит замерзание на околоземной орбите.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

Позавчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

Вчера, 14:56
Илья

Команда ученых, работавшая вместе со съемочной группой National Geographic в отдаленных районах Амазонки, обнаружила ранее не задокументированный вид гигантской анаконды.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Графен пропускает газы и не пропускает атомы воды,это насчёт легких.
Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: