Вход
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:
Регистрация
Зарегистрироваться
Логин (мин. 3 символа):*
Email:*
Номер телефона:*
Пароль:*
Подтверждение пароля:*
Имя:*
Защита от автоматической регистрации
CAPTCHA
Введите слово на картинке:*

Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.

*Поля, обязательные для заполнения.

icon

Войти

|
Регистрация
logo

Новый материал генерирует электричество, извлекая энергию из окружающей среды

07.06.2021  -  14:40

Изобретен новый материал, который генерирует электричество, извлекая энергию из окружающей среды, сообщает phys.org. Это совершенно новый способ получения энергии.

Инженеры Массачусетского технологического института открыли новый способ получения электричества с использованием крошечных частиц углерода, которые могут создавать ток, просто взаимодействуя с окружающей их жидкостью.

Жидкость, органический растворитель, вытягивает электроны из частиц, генерируя ток, который может быть использован для запуска химических реакций или для питания микро — или наноразмерных роботов, говорят исследователи.

«Этот механизм является новым, и этот способ получения энергии совершенно новый», — говорит Майкл Страно, профессор химической инженерии в Массачусетском технологическом институте. «Эта технология интригует, потому что все, что вам нужно сделать, это пропустить растворитель через слой этих частиц. Это позволяет заниматься электрохимией, но без проводов».

Статья об этом опубликована в журнале Nature Communications.

Новое открытие стало результатом исследований Страно в области углеродных нанотрубок—полых трубок, изготовленных из решетки атомов углерода, которые обладают уникальными электрическими свойствами. В 2010 году Страно впервые продемонстрировал, что углеродные нанотрубки могут генерировать «термоэнергетические волны». Когда углеродная нанотрубка покрыта слоем топлива, движущиеся импульсы тепла или волны термосилы перемещаются по трубке, создавая электрический ток.

Эта работа привела Страно и его учеников к открытию связанной особенности углеродных нанотрубок. Они обнаружили, что когда часть нанотрубки покрыта полимером, похожим на тефлон, это создает асимметрию, которая позволяет электронам течь от покрытой к непокрытой части трубки, генерируя электрический ток. Эти электроны можно вытянуть, погрузив частицы в растворитель, который жаждет электронов.

Чтобы использовать эту особую способность, исследователи создали частицы, генерирующие электричество, измельчая углеродные нанотрубки и формируя из них лист похожего на бумагу материала. Одна сторона каждого листа была покрыта полимером, похожим на тефлон, и затем исследователи вырезали мелкие частицы, которые могут быть любой формы и размера. Для этого исследования они сделали частицы размером 250 на 250 микрон.

Когда эти частицы погружаются в органический растворитель, такой как ацетонитрил, растворитель прилипает к непокрытой поверхности частиц и начинает вытягивать из них электроны.

«Растворитель забирает электроны, и система пытается уравновеситься, перемещая электроны», — говорит Страно. «Внутри нет сложной химии батарей. Это просто частица, вы помещаете ее в растворитель, и она начинает генерировать электрическое поле».

В настоящее время можно генерировать около 0,7 вольт электричества на частицу. В этом исследовании исследователи также показали, что они могут образовывать массивы из сотен частиц в небольшой пробирке. Этот реактор с «уплотненным слоем» генерирует достаточно энергии, чтобы, к примеру, привести в действие химическую реакцию, называемую окислением спирта, в ходе которой спирт превращается в альдегид или кетон. Обычно эта реакция не проводится с помощью электрохимии, потому что для этого потребуется слишком много внешнего тока.

  • Поделитесь:
Яндекс.Метрика