В современном мире преобладающая часть методов генерации электричества опирается на сложные механические генераторы с движущимися частями, подверженными износу в процессе эксплуатации. Однако существует альтернативный тип генераторов, не имеющий подвижных механических компонентов – так называемые термоэлектрические генераторы. Термоэлектричество, как следует из названия, представляет собой получение электрической энергии непосредственно из тепловой энергии с помощью специальных устройств, именуемых «термопарами». Термопара состоит из двух различных материалов, спаянных друг с другом. При нагревании одного конца термопары по сравнению с другим, возникает электрический ток. Данный эффект был впервые детально исследован немецким учёным Томасом Иоганном Зеебеком в 1821 году. Изначально он предполагал, что тепловая энергия преобразуется в магнитное поле, которое затем индуцирует электрический ток.
Архив рубрики: Наука
Терагерцовое излучение и его использование в интроскопии: кратко о главном
Определение границ терагерцового диапазона частот всегда характеризуется определённой степенью неопределенности. Нижняя граница диапазона традиционно устанавливается в пределах от 100 до 300 ГГц, при этом значение 300 ГГц используется наиболее часто. Верхняя граница варьируется от 3 ТГц до 10 ТГц, охватывая область дальнего инфракрасного излучения. Причинами подобной неоднозначности в определении границ терагерцового диапазона служат ограничения в развитии соответствующей техники. В этом частотном диапазоне как радиотехнические, так и оптические методы работы с сигналами демонстрируют недостаточную эффективность. В нижней части терагерцового диапазона применялись решения, заимствованные из области СВЧ-техники, в то время как в верхней части использовались подходы, характерные для фотоники. Это касается не только элементной базы, но и методов анализа и обработки сигналов.
Нанолазеры и биосенсоры – будущее рождается в Долгопрудном
Ответить
Нанолазеры – это специфичные лазерные устройства с размерами, меньшими длины волны испускаемого ими света (фотонов). Их габариты в трёх измерениях составляют сотни нанометров. При помощи нанолазеров можно создавать самые мельчайшие элементы для микроэлектронных приборов, таких как очень сложная вычислительная техника для разных лабораторий, медицинское оборудование и компоненты игровых приставок. Постоянное усложнение микроэлектроники требует создания всё более компактных компонентов. Однако лишь немногие такие установки способны производить их из-за ограничений по размерам. Несколько лет назад была предложена концепция нанолазера – источника излучения с размерами в единицы микрон. У большинства таких лазеров не удавалось различить режимы работы: при одних излучение было когерентным, при других – не отличалось от излучения светодиодов.
Гибкая электроника и жидкие металлы как ее основа: настоящее и будущее технологии
Вопрос о ценности научного исследования неизбежно возникает при защите студенческих работ. Однако далеко не каждый студент способен дать исчерпывающий ответ на этот вопрос в контексте собственного научного исследования. Научные исследования, порой, не ориентированы на решение практических задач и создание продуктов или технологий, обладающих непосредственной общественной значимостью. Тем не менее, существуют сферы, занимающие уникальное положение на стыке науки, технологий и рыночных потребностей. Именно в таких областях ведутся научные разработки прототипов и методов их создания, которые впоследствии трансформируются в реальные продукты и технологии производства. Гибкая электроника является ярким примером такой сферы.
Что Вы знаете о фотоэлектрохимическом расщеплении воды и может ли быть построена энергетика на этом принципе?
Фотоэлектрохимическое (ФЭХ) расщепление воды представляет собой очень перспективный технологический подход к весьма масштабному производству водорода из простой воды с использованием обычной солнечной энергии. Этот метод опирается на очень специфичные полупроводниковые материалы чаще всего называемые ФЭХ – материалами, которые преобразуют световое излучение в химическую энергию, непосредственно разлагая молекулы воды на водород и кислород. В основе процесса ФЭХ расщепления воды лежит использование специальных полупроводниковых материалов для широкой конвертации солнечной энергии в химическую энергию водорода. Применяемые в этом процессе материалы аналогичны тем, что используются в фотоэлектрических солнечных установках. Однако, для ФЭХ-приложений полупроводник погружается в водный электролит, где солнечный свет активирует процесс расщепления воды. Этот метод производства водорода обладает значительным потенциалом для минимизации выбросов парниковых газов, что делает его привлекательным с точки зрения устойчивого развития.
Сможет ли молекулярная электроника заменить современную кремниевую и как этого достичь: кратко о главном
Развитие микроэлектроники характеризуется непрерывным уменьшением всех размеров элементов микросхем и большим увеличением их плотности на кристалле. Это способствует повышению скорости обработки информации. Однако, такой неуклонный рост сложности и быстродействия интегральных схем на основе кремния не может продолжаться неограниченно. В ближайшем будущем этот прогресс столкнётся с фундаментальными ограничениями физики. Одним из перспективных решений проблемы является молекулярная электроника (молетроника). В 1965 году Гордон Мур, директор отдела исследовательской компании Fairchild Semiconductors, сформулировал прогноз, согласно которому количество транзисторов на микросхеме будет ежегодно удваиваться. Прошедшие 35 лет подтвердили справедливость “закона Мура”.
