Алмазные нанонити эффективнее Li-Ion батарей

12.04.2021

Ученые из Технологического университета Квинсленда (Австралия) спроектировали новый накопитель энергии, в основе которого лежит пружина. Только в данном случае она изготовлена из чрезвычайно перспективного инновационного материала - алмазных нанонитей. Пока что есть лишь небольшие экспериментальные образцы этого материала, но в ближайшем будущем, когда производство нитей станет дешевым и доступным, они превратятся в основу для множества новых технологий.

Нанонить представляет собой одномерную структуру в виде цепочки атомов углерода, которая достаточно гибка, чтобы скручивать ее произвольным образом, но при этом и достаточно прочна, чтобы выдерживать подобные деформации. Если взять несколько нанонитей и связать их в пучок, его можно закрутить и получить крохотную пружину. При сжатии она будет накапливать энергию, при раскручивании высвобождать ее - это старый добрый принцип, на основе которого работает множество заводных механизмов.

Моделирование показало, что гипотетический накопитель из такого материала обладает емкостью 1,76 МДж/кг энергии. Это на 4-5 порядков больше, чем у стальных пружин, и втрое выше, чем у литий-ионных батарей. Дополнительный бонус - механические системы в разы стабильнее химических аналогов, в них исключен риск возгорания и детонации. Также подобный накопитель не содержит токсичных веществ, а его утилизация не представляет проблем. Область применения подобных батарей чрезвычайно широка - от космоса до микроимплантантов.

<< Назад: Внедорожник на солнечной энергии Humble Motors Humble One 12.04.2021

>> Вперед: Чип, определяющий количество алкоголя в крови 11.04.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Самолет меняет вкус привычных продуктов 27.09.2026

Одна и та же еда может восприниматься совершенно по-разному на земле и на борту пассажирского самолета. На первый взгляд причина может показаться очевидной: качество продуктов или особенности приготовления. Однако специалисты утверждают, что значительную роль играют непосредственно условия полета. Шум двигателей, давление в герметичном салоне и даже звуковой фон способны изменять работу механизмов, отвечающих за восприятие вкуса и аромата пищи. Одним из наиболее интересных факторов оказался постоянный шум. Профессор Оксфордского университета Чарльз Спенс исследовал влияние громких звуков на вкусовые ощущения и обнаружил, что в шумной обстановке человек может слабее воспринимать сладость. Поэтому напиток или десерт, которые на земле кажутся достаточно насыщенными, во время полета способны восприниматься более пресными. При этом эффект не одинаков для всех вкусов. Особенно любопытно ведет себя умами - вкус, характерный, например, для помидоров, грибов и пармезана. В условиях полета ...>>

Новая нержавеющая сталь заменит титан в производстве водорода 27.09.2026

Производство водорода с помощью электролиза требует материалов, способных длительное время работать в агрессивной химической среде и при высоких электрических напряжениях. Даже нержавеющая сталь, которая обычно отличается высокой устойчивостью к коррозии, в таких условиях постепенно разрушается. Поэтому в наиболее ответственных элементах электролизеров приходится использовать гораздо более дорогие материалы, прежде всего титан. Исследователи из Университета Гонконга предложили новый сплав, который потенциально способен значительно сократить зависимость от титана. Материал получил название SS-H2, а его главное преимущество заключается в необычном механизме защиты поверхности. Обычная нержавеющая сталь сохраняет устойчивость благодаря тонкой пассивирующей пленке на основе оксида хрома. Этот слой изолирует металл от агрессивной среды и препятствует дальнейшему развитию коррозии. Однако при достаточно высоком электрическом напряжении защитная пленка может разрушаться, после чего традици ...>>

Кораллы, устойчивые к потеплению, хуже справляются с болезнями 26.09.2026

Коралловые рифы существуют в условиях постоянного взаимодействия множества факторов окружающей среды, поэтому способность переживать один вид стресса еще не гарантирует общей устойчивости организма. Особенно важной эта проблема становится на фоне потепления океана, которое уже приводит к массовому обесцвечиванию кораллов. Исследователи Бостонского университета обнаружили, что симбиоз с теплостойкими водорослями рода Durusdinium действительно помогает кораллам переносить кратковременное повышение температуры, но одновременно может повышать их уязвимость к бактериальным инфекциям. Жизнь кораллов во многом зависит от микроскопических водорослей, которые обитают внутри их тканей. Благодаря фотосинтезу эти симбионты обеспечивают организм-хозяин значительной частью питательных веществ. Однако при чрезмерном нагревании воды нормальное взаимодействие нарушается: водоросли могут покидать ткани коралла, из-за чего он теряет окраску и белеет. Массовое обесцвечивание сегодня считается одной из ...>>

Дроны над стройплощадкой, роботы под ней 26.09.2026

Строительная отрасль постепенно осваивает робототехнику, искусственный интеллект и автономные системы, однако большинство подобных технологий пока выполняет отдельные операции, оставаясь под контролем человека. Европейские специалисты намерены сделать следующий шаг и создать целую автономную строительную систему, в которой наземные роботы и дроны будут самостоятельно координировать свои действия. Проект ориентирован прежде всего на возведение деревянных модульных конструкций и предполагает необычный принцип монтажа - фактически строительство сверху вниз. Британская архитектурная студия Foster + Partners вместе с семью европейскими университетами получила 4 млн фунтов на трехлетнюю разработку такой системы. Финансирование выделено в рамках программы Pathfinder Европейского инновационного совета. Партнерами проекта стали Университет Бристоля, Университет Южной Дании, Мюнхенский технический университет, Университет Пизы, Делфтский технический университет, Бирмингемский университет и Мю ...>>

Аммиак животноводческих помещений - ресурс для сельского хозяйства 25.09.2026

Животноводство сталкивается сразу с несколькими связанными проблемами: выбросами аммиака, необходимостью контролировать воздействие ферм на окружающую среду и высокой потребностью растениеводства в азотных удобрениях. Бельгийская инженерная разработка Circlair предлагает объединить решение этих задач в одной системе. Технология позволяет улавливать аммиак из воздуха животноводческих помещений, перерабатывать его в соединение азота, пригодное для внесения в почву, и тем самым возвращать часть потерянного ресурса обратно в сельскохозяйственный цикл. Основой процесса становится аммиак, выделяющийся в помещениях, где содержится скот. Вместо того чтобы позволять ему поступать непосредственно в атмосферу, система Circlair улавливает это соединение и подвергает его химической обработке. В результате образуется нитрат аммония - азотное соединение, которое используется в растениеводстве в качестве удобрения. Таким образом, вещество, которое первоначально рассматривается как нежелательный выб ...>>

Случайная новость из Архива Клонированные овцы стареют, как обычно 03.08.2016 Самая известная в мире овца - овечка Долли - родилась в 1996 году в результате процедуры, названной перенос ядра. Суть ее в том, что из яйцеклетки вынимают ядро с ее собственным генетическим материалом, а взамен него вносят чужое ядро, взятое, как в случае овечки Долли, из клетки вымени другой овцы. Как известно, число хромосом в половых клетках, в сперматозоидах и в яйцеклетках, гаплоидное, то есть одинарное. При оплодотворении в яйцо со сперматозоидом приходит еще один одинарный набор, отцовский, и, обретя двойной, то есть диплоидный набор хромосом, яйцеклетка запускает программу развития организма. Обычные же клетки, из которых состоит все тело, содержат именно двойной хромосомный набор. В случае пересадки ядра, когда в яйце оказывался диплоидный набор хромосом из вымени взрослой овцы, яйцеклетка тоже начинала делиться, как если бы ее оплодотворили; чтобы получить полноценную овцу, развивающееся яйцо вводили суррогатной матери. Яйцеклетку брали от одного животного, клетку вымени - от другого, но в результате получалась копия - клон - того, от кого взяли генетический материал. Стоит также добавить, что овца, чьей копией стала Долли, на момент эксперимента была уже мертва, а ее клетки хранились в замороженном виде. Долли оставила после себя шесть ягнят, но прожила вдвое меньше (6,5 лет), чем в среднем живут овцы - у нее развился остеоартрит, а вскоре ее вообще пришлось усыпить из-за прогрессирующего легочного заболевания, вызванного вирусом. И, хотя в ее болезнях винили не процедуру клонирования, а условия содержания, все равно оставались подозрения, что у организма, появившегося на свет таким путем, будут какие-то неполадки в генах и клетках, и что он будет стареть быстрее. Но Долли была не одна: спустя несколько лет та же команда исследователей получила еще 17 клонированных овец, причем некоторые из них несли в себе тот же генетический материал, что и Долли, и происходили из тех же образцов ткани, что и она. Ученый Кевин Синклер (Kevin Sinclair) и его коллеги из Университета Ноттингема, сообщают, что ныне живущие клонированные семи-девятилетние животные по физиологическому состоянию ничем не отличаются от обычных овец. Тех и других сравнивали по целому ряду параметров, среди которых были и кровяное давление, и состояние скелетных мышц, и метаболические показатели, а состояние суставов на предмет артрита оценивали с помощью томографии. Выяснилось, что и давление, и уровень сахара в крови, и чувствительность тканей к инсулину (по которой можно судить об угрозе диабета второго типа) у всех клонированных экземпляров находятся в норме свойственной для их возраста; у некоторых, правда, были некоторые признаки артрита, но в клиническом виде от этого заболевания никто не страдал. Так что вполне можно сделать вывод, что никакого ускоренного старения с клонированными организмами не происходит.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026