Суперконденсаторы, которые заряжаются от тепла человеческого тела: исследования и примеры

Группа исследователей из хорошо известного специалистам Техасского университета A&M под руководством доктора наук Чунго Ю разработала новый тип суперконденсатора, который в дополнение к своему традиционному применению для хранения электрического заряда, способен накапливать энергию за счет тепла человеческого тела или других тепловых источников. Данная разработка, получившая название Thermally Chargeable Solid-state Supercapacitor, в весьма близкой перспективе может стать практически неограниченным источником питания для маломощных портативных электронных устройств и объектов Интернета вещей, получая энергию непосредственно из окружающей среды. По словам доктора Ю, это первое успешное получение электрической энергии непосредственно из тепла посредством применения специального твердотельного полимерного электролита.

Читать далее

Разработки и существующие способы для эффективного поглощения углекислоты из воздуха: краткий обзор

Несмотря на разнообразие живых организмов, способных вырабатывать разные ферменты для эффективного преобразования простого и хорошо известного всем углекислого газа, т.е. диоксида углерода в простые органические соединения, до настоящего времени не было найдено простого способа использования этой способности для получения биотоплива или возобновляемых источников ценных химических веществ. Высокая концентрация углекислого газа в атмосфере является актуальной проблемой, однако некоторые учёные рассматривают её как потенциальный ресурс. Группа исследователей из известного Института земной микробиологии Общества Макса Планка в Марбурге, Германия, разработала для растений новый эффективный метод переработки CO2 на основе нового фермента для связывания углерода. Этот метод гипотетически может ускорить данный процесс в 2-3 раза.  Читать далее

Искусственные мышечные волокна из нейлона: зарубежный и российский опыт

Исследовательская группа из Массачусетского технологического института совсем недавно разработала новую, простую и экономически эффективную методику производства некоего рода искусственных мышц. В основе этой технологии лежат весьма широко доступные и недорогие нейлоновые волокна в виде лески. Ученые адаптировали существующий принцип использования закрученных спиралей из нейлона для имитации линейных движений мышц, дополнив его инновационным методом формирования и нагрева волокон. Ранее было доказано, что подобные конструкции в определенных размерах и весе способны к расширению и сжатию, при этом превосходя по энергоемкости естественные мышцы. Однако воспроизведение сложных изгибающих движений, характерных для человеческих пальцев и конечностей, представляло собой существенную трудность. По утверждению авторов разработки, до настоящего времени никому не удавалось решить эту задачу с использованием простых и доступных технологий.

Читать далее

Ученые разрабатывают антибактериальные нанопокрытия: российский опыт

В настоящее время наблюдается повышенный спрос на материалы с наноповерхностями, обладающие антибактериальными свойствами. Это особенно актуально для пациентов, которым требуется установка катетеров и имплантатов. Недавно была опубликована информация о разработке абсолютно новой антибактериальной поверхности, включающей молекулярные соединения, блокирующие взаимодействие всех бактерий и образование биопленки. Такая поверхность снижает устойчивость бактерий к антибиотикам и затрудняет их координированную атаку на организм хозяина. На поверхности имплантатов происходит конкуренция между клетками человека и бактериями за колонизацию. Очевидно, что предпочтительными являются поверхности, способствующие победе клеток человека. Международная группа исследователей применила “нанотопологию” для создания поверхности, физически уничтожающей бактерии без вреда для клеток человека.

Читать далее

Жидкий свет – обозримое будущее сверхбыстрой электроники

Свет представляет собой не только поток фотонов, но и сложную квантовую систему, способную формировать разнообразные состояния и фазы. Одним из таких состояний является квантовая жидкость света, также известная как поларитонный конденсат. Данное состояние возникает при интенсивном взаимодействии света с веществом, в результате чего образуются гибридные квазичастицы — поларитоны. Поларитоны обладают свойствами как света, так и материи. Они способны существовать в виде когерентного коллективного состояния, аналогичного сверхтекучести или сверхпроводимости, которое называется поларитонным конденсатом Бозе-Эйнштейна. Поларитонные конденсаты вызывают значительный интерес у физиков и инженеров ввиду их потенциального применения для создания новых типов устройств, функционирующих на основе квантовой жидкости света.

Читать далее

Графен и нанотрубки готовятся стать основой для водородных топливных элементов

Несмотря на высокую стоимость, низкую надежность и потенциальные риски, литий-ионные аккумуляторы продолжают активно продвигать некоторые компании, в том числе Tesla Motors, как единственный приемлемый источник энергии для современных и будущих электромобилей. Однако стоит вспомнить, что не так давно водородные топливные элементы также рассматривались в качестве перспективного источника питания для автомобилей. Широкому внедрению этой технологии препятствовало и продолжает препятствовать отсутствие безопасных и эффективных методов хранения водорода. Ученые из университета Райс, работая по заказу Министерства Энергетики США, разработали несколько разновидностей наноматериалов на основе графена с “столбами” из нитридных нанотрубок.  Полученный материал полностью соответствует, а в ряде аспектов превосходит требования Министерства Энергетики к параметрам хранения водорода.

Читать далее