Солнечная панель-кипятильник

27.07.2013

Команда исследователей из Университета Райса разработала уникальный солнечный коллектор на основе металлических и углеродных наночастиц. Данное устройство превращает воду в высокотемпературный пар, который можно использовать для отопления или выработки электроэнергии. В частности, разработчики предлагают использовать устройство в качестве автоклава, то есть для стерилизации инструментов.

К сожалению, в некоторых регионах, например Африки, а также зонах стихийных бедствий или боевых действий стерилизация хирургических инструментов может стать проблемой. В таких случаях могло бы помочь устройство, производящее пар с помощью солнечного света. Обычно компактные солнечные коллекторы не позволяют получить достаточное количество горячего пара для быстрой стерилизации набора инструментов.

Ученые из Университета Райса решили эту проблему, добавив в конструкцию коллектора прозрачный бак с металлическими и углеродными наночастицами, которые поглощают солнечное тепло гораздо лучше, чем чистая вода или простая металлическая темная поверхность. Наночастицы не поднимаются вверх вместе с паром, поэтому пар на выходе из установки чистый и может применяться для производства питьевой или дистиллированной воды. Соответственно, наночастицы используются повторно - они остаются в прозрачном баке коллектора. Растворенные в воде наночастицы позволяют нагревать воду быстрее и сильнее, чем это делают обычные коллекторы. Кроме того, сама установка имеет меньшие габариты. В ходе экспериментов разработчики создали солнечный автоклав с замкнутым циклом, который за 30 минут стерилизует хирургические инструменты не хуже, чем электрические автоклавы.

Также, разработчики собрали установку, предназначенную для очистки сточных вод, в которой грязная вода нагревается солнечным светом, превращается в пар, а затем конденсируется. На выходе получается вода, пригодная для питья. Таким образом, создана эффективная технология стерилизации и очистки, которая может найти широкое применение в районах, где отсутствует электричество или где есть смысл его экономить за счет солнечного коллектора. В частности, в Индии и Африке проблема чистой питьевой воды крайне актуальна. Электричество есть далеко не везде, люди пьют некипяченую воду, моют в ней детей. Это является одной из основных причин неблагоприятной эпидемиологической обстановки в данных регионах и связанной с ней высокой смертности. В то же время солнечного света в Индии и Африке в избытке.

Кроме того, подобные установки могли бы пригодиться в полевых условиях, например их можно делать мобильными - на шасси автомобилей.

<< Назад: Инновационное производство 3D-наночипов 27.07.2013

>> Вперед: Блоки питания Cooler Master G мощностью 500, 600 и 700 Вт 26.07.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Захватывающие фильмы отключают мозг 12.08.2015 Что происходит у нас в голове, когда мы смотрим по-настоящему захватывающий фильм? Ответ на этот вопрос можно узнать из статьи в журнале Neuroscience, которую опубликовала группа психологов из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук и Технологического института Джорджии. О том, что происходит в мозге, какие его зоны более активны, какие - менее, можно узнать с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. То есть все, что требовалось от исследователей - показать добровольцам, лежащим в фМРТ-аппарате, какие-нибудь особо впечатляющие отрывки из мирового кинонаследия, а затем тщательно проанализировать, какие мозговые сигналы относятся именно к переживаемым киноощущениям. Для эксперимента отобрали десять известных лент, от хичкоковских "К северу через северо-запад" и "Человека, который слишком много знал" до "Чужого" Ридли Скотта. По краям экрана, на котором показывали кино, время от времени вспыхивали световые сигналы, которые должны были отвлекать зрителя от фильма. Причем отвлекающие вспышки были построены шахматным узором, так как известно, что он всегда довольно сильно отвлекает на себя зрительные нейроны. Оказалось, что в наиболее напряженных сценах, там, где саспенс стремительно возрастал, менялась активность в шпорной (или зрительной) борозде мозга, отвечающей за обработку большей части зрительной информации: те ее участки, которые отвечали за краевое зрение, успокаивались, а те, которые отвечали за центр зрительного поля, наоборот, сильно активировались. Грубо говоря, когда герой оказывался в опасности, мозг смотрел только на него, когда же герою удавалось выйти из трудной ситуации, мозг смотрел уже не только на него, но и, скажем, на интерьер или природу, посреди которой находился персонаж, а заодно замечал и шахматные вспышки по краям экрана. Кроме шпорной борозды, в мозге есть и другие зоны, отвечающие за анализ зрительной информации на более высоком уровне, но и они схожим образом отзывались на саспенс, сужая внимание до центра поля зрения. То есть когда мы говорим, что смотрели фильм, забыв обо всем, это вовсе не фигура речи - сознание действительно перестает следить за тем, что происходит вокруг, и в буквальном смысле ничего не видим и не слышим, кроме фильма. Очевидно, то же самое происходит в любом случае, когда мы с головой поглощены каким-то делом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026