Топливные элементы станут дешевле

24.05.2013

Ученые из Western University при помощи канадского синхротрона CLS нашли способ резко снизить цену топливных ячеек. Это может открыть дорогу в массовое производство очень перспективному источнику энергии, который пригодится на всех видах транспорта, в быту и на производстве.

Суть новой методики заключается в "разбивке" платинового катализатора на наночастицы и даже отдельные атомы, способные ускорять химические реакции.

Платина, которая стоит очень дорого и часто используется в качестве катализатора, зачастую тратится впустую, поскольку только поверхностные атомы работают, а нижние слои метала не имеют контакта с внешней средой и из-за этого "бездельничают". Получается, что для изготовления топливной ячейки нужно купить платину и заплатить за 100% дорогостоящего материала, а реально работать будут лишь 10-20%. В основном именно этим объясняется дороговизна топливных ячеек, которые могли бы заменить допотопные бензиновые моторы в наших автомобилях.

Новая технология решает проблему перерасхода платины. Новый метод осаждения атомных слоев (ALD) позволяет наносить именно столько катализатора сколько нужно - хоть один атом для использования в наномашинах. Это резко снижает цену топливной ячейки без потери ее производительности, которая, к слову, итак уже достаточно высока для коммерческого использования.

Разработать новую технологию осаждения атомных слоев удалось с помощью синхротронного излучения установки CLS и электронного микроскопа со сверхвысоким разрешением. Благодаря этому ученые смогли отследить химические свойства платины и найти оптимальный способ "разобрать" платину на мельчайшие из возможных частей, способных поддерживать каталитическую реакцию.

Новой технологией уже заинтересовалась компания Ballard Power Systems - один из крупнейших производителей топливных элементов. Не исключено, что их инвестиции позволят создать первый дешевый образец топливной ячейки, который станет новой страницей в истории энергетики.

<< Назад: Магнетары сложнее, чем считалось 24.05.2013

>> Вперед: Искусственный глаз размером с мушиный 23.05.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Томограф работает эффективнее полиграфа 19.11.2016 Когда человек говорит неправду, он волнуется, и это волнение можно обнаружить по целому ряду физиологических признаков: по изменению пульса, ритма дыхания, потливости рук и т.д. Как все происходит, мы знаем по фильмам: подозреваемый сидит, увешанный какими-то проводами, ему задают разные вопросы, на которые он отвечает, и, если в каком-то ответе содержится ложь, то полиграф фиксирует определенные изменения в физиологии (если судить по кино, то все становится ясно вот прямо сразу, но на самом деле данные прибора требуют анализа со стороны специально обученного специалиста-полиграфолога). Полиграф появился больше чем полвека назад, и с тех пор остается единственным детектором лжи, хотя со временем стало понятно, что его точность могла бы быть и повыше. Исследователи из Пенсильванского университета предлагают альтернативу полиграфу. Известно, что в ответ на вранье в мозге активируются зоны, связанные с принятием решений, и, соответственно, ложь можно определить с помощью аппарата для магнитно-резонансной томографии, который в режиме реального времени "ловит" изменения мозговой активности. В действительности томограф и полиграф уже пытались сравнивать, и если у полиграфа диапазон точности был достаточно широк (прибор определял ложь то чисто случайно, как если бы просто наугад давал ответ, то с точностью 100%), то в случае томографа картина оказывалась более стабильной - точность МРТ в определении лжи раз от разу была на уровне 90%. Однако до сих пор никто не сталкивал оба метода в одном эксперименте и с одними и теми же людьми, и именно это попытались сделать Дэниэл Лэнглебен (Daniel D. Langleben) и его коллеги: они попросили 28 добровольцев пройти особый психологический тест, пока их будут проверять на полиграфе и МРТ. Тест состоял в следующем: человек должен был тайно записать некое число, от трех до восьми, после чего у него начинали выспрашивать, какое именно число он записал. Вопросов всего было шесть, и на каждый нужно было ответить "нет", так что на один из вопросов волей-неволей приходилось соврать. Каждый человек проходил один и тот же тест дважды, на полиграфе и в МРТ-сканере, и каждый результат расшифровывали три специалиста-полиграфолога и три специалиста в области томографии мозга. В целом оказалось, что по МРТ-данным определить ложь можно на 24% точнее, чем по данным полиграфа. Однако максимальной, стопроцентной точности удавалось добиться при последовательном использовании обоих методов: иными словами, если ответ на какой-то вопрос оба аппарата расценивали как ложный, то их суммарная точность оказывалась наиболее полной - специалисты могли с уверенностью в 100% сказать, что именно здесь человек солгал.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025