Самозаряжающийся аккумулятор

20.05.2022

Ученые считают, что половина попадающей на Землю солнечной энергии расходуется на испарение воды с ее поверхности. Австралийская компания Strategic Elements поставила перед собой цель задействовать хотя бы часть этой энергии в виде электричества. Совместно с местными учеными компания разработала аккумулятор, который заряжается сам исключительно за счет разницы во влажности на его электродах: чем выше влажность, тем быстрее происходит заряд.

Группа ученых из UNSW и CSIRO разработала аккумулятор, работающий на градиенте (перепаде) влажности. В основе разработки лежит оксид графена, о котором также говорит компания Energy Ink. Оксид графена в аккумуляторе играет роль носителя ионов и средой для их появления в процессе поглощения влаги из воздуха. Электродами служат слой легированного фтором оксида олова (FTO) и серебра.

В сухом "функциональном слое" из оксида графена протоны иммобилизованы (зафиксированы) и неподвижны. При появлении перепада влажности одна сторона начинает поглощать из воздуха молекулы воды, в процессе чего происходит их ионизация, что также вызывает образование карбоновой кислоты (COOH) и положительно заряженных ионов водорода (гидридов). С влажной стороны гидридов больше и ионы мигрируют в сторону сухой стороны слоя оксида графена, что приводит к созданию разности потенциалов или напряжения на электродах. По мере высыхания гидриды возвращаются в исходное состояние. Образование влаги вновь запускает процесс, и устройство снова заряжается и готово к работе.

Прототип аккумулятора будет представлен в третьем квартале этого года. В ходе экспериментов аккумулятор смог выработать напряжение 0,85 В и ток 92,8 мкА на квадратный сантиметр поверхности. Уточним, батарея изготавливается из гибких материалов и обещает первой попасть на рынок электронных пластырей медицинского назначения. В теории она даже сейчас способна обеспечить питание подавляющему числу носимой электроники только за счет работы от пота на коже человека.

Для производства гибкого самозаряжающегося от влаги в воздухе аккумулятора емкостью один ампер-час необходимо создать элемент площадью 36 см2. Для демонстрации концепции компания изготовит элемент площадью 100 см2 и имеет потенциальную возможность изготовить элемент площадью 3 м2.

<< Назад: Антибиотики мешают детским прививкам 20.05.2022

>> Вперед: Портативные игровые консоли Aya Neo Air и Aya Neo 2 19.05.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Геопространственный интеллект 24.02.2021 В США создается геопространственный интеллект (GEOINT), который будет следить за всем, что происходит на территории страны и противников: от людей и их передвижений до мест и объектов на поверхности Земли. В правительственных и военных кругах Штатов считают, что система GEOINT поможет стране вернуть технологическое превосходство, утраченное после окончания Холодной войны, и улучшить экономические показатели. GEOINT включает в себя всевозможную информацию о людях, местах и предметах на поверхности Земли, а также имеет широкий спектр применения: от картографирования до разведки полезных ископаемых и коммерческой логистики, но особенно ценен для военных потребителей, стремящихся понять действия потенциальных противников. Но уже сегодня, по словам Лорен Томпсон, главного операционного директора Института Лексингтона, существует угроза, что осуществить этот проект в том виде, в котором планируют его создатели, не получится. Это связано с тем, что иностранные компании вкладывают свои средства в этот проект, а значит, он не будет под тотальным контролем американского правительства. Например, Китай все больше доминирует в цепочках поставок, устанавливает глобальные технологические стандарты и постепенно вытесняет американские компании с рынка. По словам Томпсон, первым шагом к оживлению коммерческого сегмента GEOINT в США могло бы стать обновление регуляторной политики, отражающей существующие рыночные условия. Из-за ограничений, введенных правительством США в качестве защиты своей национальной безопасности, экономическая выгода проектов в сфере GEOINT для американских компаний находится под вопросом. Для сравнения, китайские предприятия продают на открытом рынке изображения с высоким разрешением и кратковременным повторным посещением сравнительно дешевле, чем это могли бы делать американцы. Томпсон считает, что Америка не сможет оставаться конкурентоспособной в GEOINT или любой другой критически важной отрасли, если ее собственная политика регулирования сдерживает инновации. И если его коммерческие возможности перестанут быть конкурентоспособными, количество провайдеров GEOINT в США будет продолжать сокращаться, а национальная безопасность, безусловно, пострадает. В качестве второго шага, по словам Томпсон, правительство должно использовать свою огромную покупательскую способность, чтобы по возможности отдавать предпочтение местным источникам коммерческой геопространственной информации. Американские провайдеры не конкурируют на равных с иностранными конкурентами, и нереально ожидать, что они будут успешно конкурировать с офшорными организациями, которые в значительной степени субсидируются их правительствами. Китай - безусловно, в этом плане сильный конкурент, считает Томпсон. Кроме того, разведывательное сообщество США может остаться без американских же технологических продуктов. Оно никогда не должно полагаться на разведывательную инфраструктуру, которая разрабатывается, строится, эксплуатируется, обслуживается или размещается в других странах или компаниями, находящимися под иностранным влиянием. Но если отечественные поставщики не могут сопоставить свои продуктовые предложения с офшорными, то у разведывательного сообщества просто может не быть выбора.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025