Создан прибор в виде легкого, который превращает воду в водородное топливо — Naked Science
25.12.2018
5 минут
Редакция

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

Работа легких вдохновила авторов на изобретение эффективного способа расщепления воды.

28

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.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:36
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

Позавчера, 15:21
4 минуты
Илья Ведмеденко

Многоцелевой патрульный корабль Р 430 Paolo Thaon di Revel впервые вышел на ходовые испытания.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

13 ноября
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Костя Прилепко
07:16
-
0
+
Графен пропускает газы и не пропускает атомы воды,это насчёт легких.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: