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:

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 Прозрачная бумага 22.03.2013 Первые образцы прозрачной бумаги удалось получить японским компаниям Oji Holdings и Mitsubishi Chemical Corp., говорится в совместном сообщении предприятий. Изобретение прозрачной бумаги откроет дорогу к созданию гибких экранов и дисплеев, которые, используя свойства бумаги, можно будет сворачивать в трубочку, разворачивать, как рулон бумаги и складывать как газетный лист. Внешне полученные образцы ничем неотличимы от прозрачной полиэтиленовой пленки. Главное отличие - в составе. Прозрачная бумага получена из нано волокон целлюлозы, толщина которых составляет всего одну 20-тысячную долю от человеческого волоса. Бумага легка, обладает гибкостью, экологична, так как легко перерабатывается и не наносит вреда окружающей среде. Разработчики рассчитывают, что их продукт сможет со временем заменить стекло, например, на планшетных компьютерах. В будущем это откроет дорогу к созданию гибких планшетников, экранов и дисплеев, которые, используя свойства бумаги, можно будет сворачивать в трубочку, разворачивать, как рулон бумаги и складывать как газетный лист. Масса самого тонкого из опытных листов - 8 г на квадратный метр, самого плотного - 85 г на квадратный метр. Обе компании намерены уже через три года начать промышленное производство прозрачной бумаги.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025