Примесь углерода улучшает электропроводность меди

29.12.2023

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США достигли существенного прогресса в области улучшения электропроводности меди с использованием примеси графена. Это открытие может значительно повысить эффективность распределения электроэнергии в домах и на предприятиях, а также увеличить КПД двигателей для электромобилей и промышленного оборудования.

Исследование по использованию графена в качестве примеси для улучшения электропроводности меди предоставляет перспективные возможности для эффективного распределения энергии в различных секторах. Эта технология может сыграть ключевую роль в повышении КПД двигателей электромобилей и промышленного оборудования.

Металлы, благодаря своим уникальным свойствам, широко используются в различных отраслях, включая энергетику, военно-промышленный комплекс, электротехнику и электротранспорт. Тем не менее, у них есть свои ограничения, такие как дороговизна, хрупкость и износостойкость. Для преодоления этих ограничений инженеры часто используют сплавы - материалы, состоящие из смеси нескольких химических элементов, включая металл.

Сплавы обладают высокой прочностью, жесткостью, износостойкостью и термической стойкостью. Однако их основной недостаток заключается в уступке чистым металлам по электропроводности.

При добавлении примесей к металлу температурный коэффициент электрического сопротивления обычно увеличивается. Это означает, что при повышении температуры электропроводность металла ухудшается. Ученые смогли снизить температурный коэффициент электрического сопротивления сплава меди C11000 на почти 11 процентов, добавив к нему графен в концентрации 18 частей на миллион. При этом не наблюдалось снижения электропроводности сплава при повышении температуры.

Медь с примесью графена может быть использована в электродвигателях и генераторах, работающих при повышенных температурах. Это особенно важно для электромобилей и промышленного оборудования, где электропроводность может ухудшаться из-за перегрева. Новый композитный материал позволяет работать при более высоких температурах, не ухудшая электропроводности.

С увеличением плотности населения городов растет и спрос на электроэнергию. Использование нового композитного провода, обладающего повышенной электрической проводимостью, может значительно сэкономить энергию и обеспечить более эффективное распределение электроэнергии в обществе.

<< Назад: Электромобиль Yiwei EV с безлитиевой натриевой батареей 30.12.2023

>> Вперед: Синаптический транзистор, имитирующий человеческий мозг 29.12.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Петапиксельная камера 13.08.2013 Специалисты DARPA собирают прототип камеры, которая в будущем по возможностям захвата и обработки изображений в миллион раз превзойдет человеческое зрение. В DARPA достигли новых успехов в разработке технологии камеры, способной в будущем создавать петапиксельные изображения. В августе 2013 года и в 2014 году будет закончена сборка новых прототипов камер AWARE 2 и AWARE-10: 5- и 10-гигапиксельных фотокамер, которые обладают большим полем зрения и возможностью одновременной идентификации множества предметов. По этим параметрам они в 30-50 раз превзойдут человеческое зрение. В августе специалисты, работающие по заданию оборонного научного агентства DARPA, достигнут новой вехи в разработке уникальной видеокамеры, способной наблюдать окружающую обстановку с разрешением и масштабом недостижимым для любого живого существа на нашей планете. Работа над новой фотокамерой ведется в рамках проекта AWARE учеными и инженерами из Университета Дьюка. Они уже добились значительных успехов, в частности, в апреле создано второе поколение камер AWARE 2. Это массив из 98 14-мегапиксельных микрокамер общим разрешением 1,4 гигапикселя, которые образуют фотокамеру с полем зрения 120х40 градусов и способную вести съемку с частотой 10 кадров в секунду. Каждая микрокамера может делать снимки разрешением 4384x3288 пикселей, а вся фотокамера может создавать композитные снимки с разрешением 63000x18000 пикселей. Уникальные возможности камеры обеспечиваются ее оригинальной конструкцией: свет из объектива падает не на плоскую матрицу, а на внутреннюю часть полусферы, где размещены миниатюрные фотокамеры, что позволяет снимать панорамные снимки высокого разрешения. В будущем подобные камеры планируется устанавливать на военные самолеты и роботы, что позволит наблюдать за обширным пространством и одновременно увеличивать масштаб выбранного участка. Для того, чтобы понять преимущество новой техники, представьте, что камера AWARE позволяет распознать лица половины людей на футбольном стадионе. И хотя угловое разрешение фотокамер ограничено атмосферными эффектами, возможно создание фото- и видеокамер, которые будут снимать фото и видео с зумом до 30-50 крат. Если такие видеокамеры использовать, например, при съемке спортивных мероприятий, то телезрители смогут самостоятельно увеличить интересующую их часть телевизионной картинки и смотреть видео высокого разрешения. Фактически, камеры AWARE отменяют понятие смена плана - зритель сам может выбрать, смотреть панораму или крупный план. Разумеется, подобные возможности потребуют мощных каналов связи, способных пропускать огромное количество информации. Также, разработчики пытаются заменить дорогие стеклянные линзы камер AWARE более дешевыми пластиковыми, что снизит вес и стоимость нового типа устройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025