Беспилотные подводные системы для геологоразведки и бурения: кратко о главном

Как известно, большая часть мировых запасов нефти и природного газа находится под океанами. Автономные роботы могут облегчить исследование и добычу этих ресурсов. Немалая часть ресурсов нефти и газа Земли находится под ее океанами. Однако из—за падения спроса и установившихся на рынке низких цен на нефть, наличия ее запасов и излишков, а теперь и последствий пандемии коронавируса COVID-19, приведшей к закрытию предприятий и появлению ряда ограничений, и других факторов неопределенности, объем буровых работ в нефтегазовой отрасли резко сократился. Но, несмотря на имеющиеся проблемы, добыча нефти и газа все же продолжается. При этом более чем из 1000 буровых установок, действующих в настоящее время по всему миру, почти 200 находятся на шельфе морей и океанов. Буровые установки для добычи нефти и природного газа могут работать на глубине до 3 км. Многие из этих глубоководных скважин и трубопроводных систем полагаются на беспилотные подводные аппараты, которые помогают выполнять установку, инспекцию, ремонт и техническое обслуживание.

Читать далее

Смогут ли перовскитные материалы завоевать мировую солнечную энергетику: кратко о главном

Начало XXI века, как из рога изобилия, осыпало человечество новыми вариантами вроде бы давно известных материалов. Многие из них показали себя крайне перспективными: взять тот же графен, углеродные нанотрубки, а с 2012 года — и перовскиты. Их структура так необычна, что обещает им большое будущее и в солнечной энергетике и связи. Но, как и с предыдущими чудо-материалами, не все с ними складывается гладко. Похоже, «приручить» эти материалы будет сложнее, чем казалось. Первый мощный всплеск интереса к перовскитам пришелся на 2012 год. Тогда несколько работ показали, что они могут преобразовывать солнечный свет в электроэнергию с КПД, близким к кремниевым солнечным батареям того времени. В 2013 году журнал Science даже включил перовскиты в список десяти прорывов года: «Перовскиты дешевы, просты в производстве и уже сейчас преобразовывают 15 процентов энергии солнечного света в электричество». Автор статьи писал, что хотя это и ниже, чем у серийных кремниевых, материал-новичок быстро совершенствуется.

Читать далее

Будущее солнечной энергетики и перовскитные материалы: повысится ли эффективность солнечных батарей?

По словам Сэма Стрэнкса из Кембриджского университета, энтузиазм по поводу открытий, связанных с перовскитными материалами, растет. Перовскитные солнечные элементы достигли 25,2% эффективности в 2019 году, что недалеко от кристаллических кремниевых элементов — 26,7%. Исследования показывают, что эта цифра может вырасти еще больше. Перовскит может быть «настроен» на поглощение определенных частот света, позволяя различным слоям перовскита поглощать различные и, следовательно, более высокие частоты, чем стандартные ячейки. Они также могут быть наложены поверх существующих кремниевых панелей для поглощения дополнительных частот и повышения их эффективности на 30%. Этот материал также может излучать свет для более дешевого и качественного освещения, чем современные коммерческие светодиоды (на освещение приходится 5% мировых выбросов). Удивительно то, что дефекты и дефекты в ячейках мало влияют на производительность, что меняет учебник по тому, что представляет собой идеальный полупроводник — всегда считалось, что кристаллическая однородность важна.

Читать далее

Обнаружено новое свойство перовскитов, которое поможет изготавливать устойчивые к дефектам оптоэлектронные материалы

Исследователи из Макгиллского университета обнаружили необычное свойство перовскитов – полупроводникового материала, многообещающего с точки зрения создания эффективных недорогих солнечных панелей и различных оптических и электронных устройств. Исследовали пристально изучают перовскиты последние лет десять из-за того, что последние проявляют полупроводниковые свойства даже при наличии дефектов в их кристаллической структуре. Большинство полупроводников для эффективной работы должны иметь как можно меньше дефектов, поэтому их производство – дело сложное и затратное. К разгадке тайны перовскитов учёных приблизило открытие, описание которого они сделали в своей работе, опубликованной 26 мая в журнале Physical Review Research. Как пояснил главный автор исследования Патанджали Камбхампати, адъюнкт-профессор химического департамента Макгиллского университета, к исследованию учёных подтолкнул вопрос о том, как настолько мягкие и полные дефектов кристаллы перовскитов могут быть настолько хорошими полупроводниками? Ведь исторически в качестве полупроводников всегда старались использовать «идеальные» кристаллы.

Читать далее

Создан новый метаматериал, способный изменять упругость в зависимости от скорости внешнего воздействия

Исследователи при помощи нового набора инструментов создали материал, свойства которого меняются в зависимости от того, сжимают его быстро или медленно. Работа с описанием опубликована журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. В последние годы популярность метаматериалов постоянно растёт. Это композиционные материалы, свойства которого обусловлены не столько свойствами составляющих химических элементов, сколько их искусственно созданной периодической структурой. Их создают в лабораториях, и часто им можно придать особые, иногда даже контринтуитивные свойства. И вот теперь команда учёных разработала набор инструментов, позволяющих создавать метаматериалы, демонстрирующие одновременно несколько таких свойств. Такой материал может оказаться крайне полезным для различных видов использования – изготовления автомобильных амортизаторов, поглотителей вибраций в зданиях во время землетрясений, клапанов, управляющих течением жидкости. Часто для успешного получения метаматериала достаточно правильно просчитать его геометрию, после чего его можно получить, например, с помощью 3D принтера.

Читать далее

Начаты заключительные испытания американской МБР “Меч армагеддона”: подробности проекта

Мы уже не раз отмечали, что ядерная триада США давно не является примером идеальной сбалансированности. И воздушная компонента в лице В-52 и В-2 далека от идеала, и наземная в лице третьего «Минитмена». И вот наш американский друг Кайл Мизоками, который не дает нам заскучать, на страницах «Популярной механики» выдал информацию о том, что в 2023 году новая МБР («Меч Армагеддона») приступит к этапу заключительных испытаний. На самом деле, это напрашивалось давно. Да, «Огайо» с их «Трайдентами» на борту – это сила, с которой нужно считаться. Но откровенно старые бомбардировщики В-52, у которых мало шансов долететь до рубежей пуска ракет (не потому, что там ПВО, а потому что авиахлам) и В-2, которые только с бомбами – это не вызывает дрожи в коленках. То же самое и с «Минитменом». Ракета стара. Она стоит на вооружении аж с 1970 года, в то время как в «отсталой» России постепенно выводят со службы «Тополя», которые были разработаны и приняты на вооружение много позже.  Да, «Тополя» – тут есть нюанс в виде КБ «Южное», но тем не менее.

Читать далее