Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.
Космические аппараты будущего смогут превращать вибрации, ветер и движения космонавтов в электричество
Новое исследование, выполненное международной группой ученых, предлагает рассматривать трибоэлектрические наногенераторы (TENG) как потенциально революционное решение для задач космических исследований.

Трибоэлектрические наногенераторы — это легкие источники энергии, способные преобразовывать механическое движение, такое как вибрации или трение, в пригодную для использования электрическую энергию.
В работе, подготовленной специалистами Лулеоского технологического университета в Швеции, Университета Халифы в ОАЭ и Кембриджского университета в Великобритании, утверждается, что такие устройства могут существенно снизить зависимость космических миссий от тяжелых и громоздких аккумуляторов.
Ученые провели масштабный обзор концепта «самообеспечивающихся энергетических и сенсорных решений для космических систем нового поколения». Согласно их выводам, TENG способны собирать и преобразовывать рассеянную механическую энергию — от вибраций при запуске ракеты и ветров на поверхности планет до движений самих космонавтов — в полезное электричество.
Печатные, складные и сверхкомпактные энергетические «пластыри» можно разместить внутри спутников формата кубсат или встроить прямо в перчатки скафандра, извлекая энергию буквально из каждого движения человека.
В исследовании подчеркивается, что TENG представляют собой легкое и радиационно-стойкое решение, способное эффективно работать там, где обычная электроника терпит неудачу. Изготовленные из материалов космического класса — таких как тефлон и графен — эти устройства выдерживают марсианское давление и высокие дозы радиации (до 10 килогрей).
Более того, жесткое ультрафиолетовое (УФ) излучение в дальнем космосе не ухудшает их работу, а наоборот, может усиливать ее. Интенсивное УФ-облучение способно увеличить плотность электрического заряда в 157 раз, превращая один из главных факторов риска в источник дополнительной мощности.
Поскольку TENG одновременно служат источниками энергии и датчиками окружающей среды, их использование позволяет сократить массу кабельных систем примерно на 30%, что критически важно для дальних космических миссий.
Исследователи протестировали «космические многослойные конструкции», которые выдержали дозу радиации 10 килогрей практически без ухудшения характеристик. Они были изготовлены из фторированных полимеров, графена и самовосстанавливающихся эластомеров. Устройства сохраняли стабильность при температурах свыше 260°C и теряли менее 5% эффективности даже после экстремального радиационного воздействия.
Такие генераторы компактны и универсальны. Пластина размером с крупную почтовую марку способна вырабатывать напряжение до 98 вольт при минимальном движении. В реальных миссиях TENG уже продемонстрировали впечатляющую гибкость применения.
В одном из экспериментов сенсоры парашютной системы, питаемые TENG, выдержали 100 ударов марсианской пыли в специальной испытательной камере. Для пилотируемых миссий версии на основе аэрогеля, вплетенные в скафандры, генерировали до 135 вольт от шага космонавта в широком температурном диапазоне и по беспроводной связи передавали биометрические данные на базу.
За пределами орбиты TENG уже прошли испытания в Арктике: буи с такими генераторами успешно собирали энергию волн для питания аварийных маяков.
Несмотря на огромный потенциал, для полноценного использования в дальнем космосе технология требует дальнейшей доработки — в частности, развития радиационно-стойких композитов и цифровых двойников с элементами искусственного интеллекта.
По мнению авторов исследования, будущее космической энергетики, вероятно, лежит в гибридных системах, объединяющих TENG с солнечными и термоэлектрическими генераторами, чтобы обеспечить непрерывное энергоснабжение обитаемых модулей лунной программы «Артемида» и последующих миссий.
Ученые Томского государственного университета завершили трехлетний мониторинг атмосферного микропластика в снеговом покрове Западной Сибири и опубликовали результаты в журнале Pollutants (Q1). Микропластик обнаружен во всех без исключения пробах — от предгорий Алтая до Заполярья. Среднее содержание частиц выросло с 711 единиц на квадратный метр в 2021 году до 1 112 — в 2023-м. Новые данные расширяют картину, полученную по итогам за 2021 год, и добавляют оценку экологических рисков.
В список самых влиятельных ученых мира вошли исследователи «Яндекса» и преподаватели совместных программ. Подготовило список авторитетное издательство Elsevier при участии исследователей Стэнфордского университета*. При составлении рейтинга учитывались работы, включенные в международную базу публикаций Scopus.
Чтобы выучить новый для себя язык, перестаньте искать в звуках смысл — сосредоточьтесь на самих звуках, посоветовали авторы нового исследования. Они пришли к выводу, что наиболее способные к изучению языков люди обладают врожденной особенностью: замечают мельчайшие звуковые нюансы и потому воспринимают незнакомые иностранные звуки скорее как акустические сигналы, нежели как элементы речи.
В начале второго тысячелетия нашей эры в одной из частей мира произошла настоящая экономическая революция: доходы государства от торговли и ремесел стали больше, чем от сельского хозяйства, появилось бумажное денежное обращение, что запустило беспрецедентный рост благосостояния. Появились новые линии сельхозкультур, орудий и даже морских судов, качества которых в остальном мире достигли только в XIX веке. Все это кончилось коллапсом, причиной которого раньше считали набеги варваров. Анализ изотопов в гробовых досках указал на совсем иной механизм: страна оказалась под давлением необычного и затяжного природного явления.
Чтобы выучить новый для себя язык, перестаньте искать в звуках смысл — сосредоточьтесь на самих звуках, посоветовали авторы нового исследования. Они пришли к выводу, что наиболее способные к изучению языков люди обладают врожденной особенностью: замечают мельчайшие звуковые нюансы и потому воспринимают незнакомые иностранные звуки скорее как акустические сигналы, нежели как элементы речи.
В список самых влиятельных ученых мира вошли исследователи «Яндекса» и преподаватели совместных программ. Подготовило список авторитетное издательство Elsevier при участии исследователей Стэнфордского университета*. При составлении рейтинга учитывались работы, включенные в международную базу публикаций Scopus.
Новый анализ наблюдений за северной полярной областью Марса заставил ученых пересмотреть представления о составе водяного льда. Выяснилось, что прежние модели заметно искажали одну из его главных характеристик. С учетом этого, местный лед потенциально может быть куда полезнее для персонала будущих марсианских баз.
В большинстве случаев планеты и иные тела, вращающиеся вокруг «нормальных» звезд главной последовательности, формируются достаточно далеко от своих светил, чтобы падать на них. Несмотря на это, теперь астрономы увидели, как красный карлик перетягивает на себя вещество от вращающегося вокруг него объекта. Тот уже делает один оборот вокруг своей звезды меньше, чем за полтора часа, и это время может уменьшаться.
Дата-центры для нейросетей в последние пару лет стали важнейшим фактором роста западной экономики, а заодно и мировой энергетики. В этом направлении нейросети создали немало новых рабочих мест, хотя и меньше, чем в программировании. Однако у невиданного бума есть и оборотная сторона: нобелевский лауреат Пол Кругман выяснил, что они буквально выдавливают остальные сектора экономики, забирая у них все больше инвестиций.
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