Энергия из холода

14.09.2019

Команда ученых из Лос-Анджелеса и Стэндфордского университета создала устройство, которое вырабатывает ток, направляя остаточное дневное тепло в охлажденный воздух. Таким образам, по словам самих авторов проекта, их устройство может использовать и космический холод для создания возобновляемого источника энергии.

"Мы считаем, что данная технология позволит эффективно дополнить солнечные батареи и позволят добывать энергию даже в те часы, когда доступ к солнечному свету закрыт", рассказывает Аасват Раман, один из авторов проекта.

При всех своих достоинствах, солнечная энергия - увы, не решение всех энергетических проблем человечества. Даже на Земле люди возвращаются домой и начинают активно использовать электроприборы уже в вечерние часы. Конечно, энергию, накопленную за день, можно запасать - однако куда экономичнее и проще дополнить ее системами "ночной" добычи.

В отличие от многих аналогов, новый прибор работает благодаря термоэлектрическому эффекту. Используя материал, называемый термопарой, инженеры могут преобразовать изменение температуры в разницу напряжения. Для этого с одной стороны нужен потенциальный источник тепла, а с другой - место для овода тепловой энергии. Проблема же заключается в том, чтобы правильно расположить материалы так, чтобы они генерировали напряжение из охлажденной среды.

Более того, большинство термоэлектрических систем полагаются на слишком дорогие для массового использования материалы, так что команда проявила изобретательность и спроектировала свои изделия из максимально простых и дешевых частей. Ученые собрали дешевый термоэлектрический генератор и скрепили его черным алюминиевым диском, чтобы излучать тепло в ночной воздух, когда он повернут в сторону неба. Генератор был помещен в полистирольный корпус, закрытый прозрачным для инфракрасного света окном, и соединен с одним крошечным светодиодом.

В результате полевых испытаний выяснилось, что в холодной ночи, когда температура опускается ниже нуля, устройство генерирует примерно 0,8 милливатт мощности, что соответствует 25 милливаттам на квадратный метр. Этого достаточно для того, чтобы запитать, к примеру, слуховой аппарат или лазерную указку.

Звучит скромно, не правда ли? Однако для прототипа, собранного буквально "на коленке", это немалые цифры. Команда предполагает, что с правильными настройками и правильными условиями они смогут добиться результата в 500 милливатт на квадратный метр. Помимо освещения в вечерние и ночные часы, наше устройство идеально подойдет для выработки электричества везде, где это необходимо.

<< Назад: Микропластик делает почву менее плодородной 14.09.2019

>> Вперед: Защита датчиков робомобилей от насекомых 13.09.2019

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 Щит для лунной базы 23.09.2005 Американские ученые предлагают защищать лунную базу с помощью электромагнетизма. Одна из главных опасностей, которая подстерегает будущих колонистов на Луне, - электрически заряженные частицы: электроны, протоны и голые ядра, летящие с огромной скоростью от Солнца и далеких сверхновых. Как с ним справиться? Ядерные реакторы, например, укрывают бетонными блоками. Будь на спутнике вода, защитные бункеры удалось бы построить изо льда и лунной пыли. Чарльз Бюлер и Джон Лэйн из НАСА предложили неожиданный и простой способ - использовать силовое поле. Отводить опасную радиацию от поселенцев будут 5-6 надувных проводящих шаров диаметром около пяти метров, заряженных до сотни мегавольт. Напряжение огромное, но токи очень малы, так как заряд на сферах статический, и для его поддержки не надо много энергии. Сферы, покрытые тончайшим слоем золота, ученые предлагают изготовить из тонкого и прочного материала вектрана, из которого сделаны шары, смягчившие недавние посадки марсоходов. Один ряд таких сфер будет отталкивать положительно заряженные частицы из космоса, а другой ряд, ближе к базе, - отрицательно заряженные.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025