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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Новая система для нанотераностики 12.07.2019 Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Женевского университета (Швейцария) разработали новую нанотераностическую систему, которая использует "гармонические наночастицы" - семейство нанокристаллов оксидов металлов с уникальными оптическими свойствами: они реагируют на возбуждение не только от ультрафиолетового, но и от инфракрасного света, что намного безопаснее для пациента. Тераностика - развивающаяся область медицины, название которой содержит в себе слова "терапия" и "диагностика". Идея тераностики состоит в том, чтобы создать лекарства и методы лечения, которые одновременно используются и для ранней диагностики заболевания, и для лечения, и для мониторинга реакции пациента. Это экономит время и деньги и может обойти некоторые нежелательные биологические эффекты, которые могут возникнуть, когда эти стратегии используются отдельно. Сегодня в тераностике все чаще используют наночастицы, которые объединяют диагностические молекулы и лекарственные средства в единый агент. Наночастицы действуют как носители для молекулярного "груза" - например, лекарства или радиоизотопа для больных раком, проходящих лучевую терапию. Этот "транспорт" направлен на конкретные биологические пути в организме пациента и может избегать при этом повреждения здоровых тканей. Оказавшись в ткани-мишени, наночастицы либо помогают сделать диагностические изображения, либо доставляют свой груз (либо и то, и другое). Специалисты управляют ими с помощью света. Это передовая технология "нанотераностики", которая стала основным направлением исследований. Хотя и у нее есть многочисленные ограничения, минусы, которые необходимо преодолеть. Новая система, разработанная группой Гербер, позволяет избежать этих проблем благодаря использованию висмут-ферритовых "гармонических наночастиц" на основе оксида кремния, которые несут на себе светочувствительные молекулярными "грузы". Эти системы могут быть легко активированы с помощью ближнего инфракрасного света (длина волны 790 нанометров) и отображены на более длинной волне для процессов обнаружения и выделения лекарств. Обе эти особенности делают систему безопасной для пациентов. После срабатывания света наночастицы выпускают свой груз - в данном случае L-триптофан, который исследователи использовали в качестве модели. Ученые контролировали и количественно определяли высвобождение "груза" с помощью жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026