Электрогенерация на основе графена — путь к отказу от ископаемого топлива

50
400

Электрогенерация на основе графена — путь к отказу от ископаемого топлива

Процесс получения графена, открытый Андреем Геймом и Константином Новоселовым, которым была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год «За инновационные эксперименты с двухмерным материалом графен» открыл масштабные перспективы для использования его в различных областях науки и техники. Лауреатам удалось «продемонстрировать, что монослойный углерод обладает исключительными свойствами, которые проистекают из удивительного мира квантовой физики», отметили в Нобелевском комитете. Исследования графена позволило за очень короткий срок обнаружить много действительно интересных свойств этого замечательного материала, позволяющего найти множество решений в различных вопросах, которые ученые не могли раскрыть ранее и с которыми сталкиваются и сегодня.

Графен, в определенном смысле, может полностью трансформировать наше общество и нашу цивилизацию. Это материал, который изучали ученые по всему миру за последние 20 лет, обнаружив при этом много действительно интересных свойств этого крайне перспективного материала. Пленки графена удивительно прочны и упруги. Графен имеет очень высокую теплопроводность, что в сочетании с высокой электропроводностью обеспечивает возможность прохождения электрического тока в миллион раз превосходящего максимально возможный ток в пленках меди. В графене каждый атом связан с 3 другими атомами углерода в двухмерной плоскости, при этом один электрон остается свободно доступным в третьем измерении для электронной проводимости. При повышенных температурах, согласно распределению Ферми–Дирака, некоторая часть электронов переходит в зону проводимости, а в валентной зоне остаются «дырки». Это и предопределяет достаточно высокую электропроводность графена при комнатных температурах. Электроны проводимости, и «дырки» в графене имеют нулевую эффективную массу, т.е. они не могут быть неподвижными, а все время перемещаются со «скоростью Ферми», которая в графене составляет примерно 106 м/с, то есть, является уже релятивистской. Этим обусловлены очень высокая подвижность носителей электрического заряда в графене, минимум на 2 порядка превышающая их подвижность в кремнии, и «баллистический» характер их движения вдоль пленки. Длина свободного пробега электронов проводимости и дырок в графене при комнатных температурах превышает 1 мкм. Графен обладает и магнитными свойствами. Секрет магнетизма графена заключается в угле наклона одного слоя вещества по отношению к другому. При определенном угле наклона графен начинает проявлять сильнейшие магнитные свойства и в нем возникает явление сверхпроводимости, которое раньше достигалось лишь охлаждением металлов до сверхнизких температур. Изменив трехмерную структуру графена, ученые смогли превратить «обычный» графен в магнитный графен, что само по себе позволяет использовать этот необычный материал в различных областях.

Наиболее значимое и наиболее интересное применение графена – это возможность генерировать электрический ток. В условиях ограниченности на Земле запасов ископаемого топлива и ускоряющейся динамики повышения спроса на электроэнергию, создание генерирующих мощностей с использованием графена представляет собой одну из приоритетных позиций развития энергетического сектора.

Самое захватывающее открытие касается того, что многие физики, в том числе знаменитый Ричард Фейнман, всегда считали невозможным, а именно — найти способ получения энергии за счет движения самих частиц. Уникальность графена в том, что это единственный материал, колебания атомов которого приводят к возникновению «графеновой» волны, которая видна под микроскопом с большим разрешением. Сейчас в научном мире считается доказанным, что графен не может существовать в 2D-плоскости, он должен вести себя как 3D-материал для обеспечения необходимой стабильности. «Лазейкой» является смещение подвижных атомов, что и придает графену свойства третьего измерения. Иными словами, графен никогда не был 100 % плоским — он вибрировал на атомарном уровне так, чтобы его соединения не подвергались спонтанному распаду. Группа физиков Манчестерского университета под руководством Пола Тибадо доказала, что дело в так называемых «полетах Леви» — шаблонах небольших случайных колебаний, сочетающихся с внезапными, резкими сдвигами. В атомном масштабе физики видели их впервые. Измеряя скорость и масштаб этих графеновых волн, Тибадо предположил, что их можно использовать для извлечения энергии из окружающей среды, — «Это ключ к использованию движения 2D-материалов в качестве источника неиссякаемой энергии. Тандемные вибрации вызывают рябь в листе графена, что позволяет извлечь энергию из окружающего пространства, используя новейшие нанотехнологии».

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  OpenAI заключила контракт с Пентагоном на $200 миллионов на создание ИИ для военных

Исследователи из Массачусетского технологического института также работают над созданием устройства на основе графена, которое может преобразовывать окружающие терагерцевые волны в постоянный ток. «Мы окружены электромагнитными волнами в терагерцовом диапазоне», — говорит ведущий автор Хироки Исобе, постдок в Лаборатории исследования материалов MIT. «Если мы сможем преобразовать эту энергию в источник энергии, который мы можем использовать для повседневной жизни, это поможет решить энергетические проблемы, с которыми мы сталкиваемся сейчас».

Holger Thorsten Schubart, президент научно-технологической компании Neutrino Energy Group

Манчестерский университет и Массачусетский технологический институт хорошо известны в мире в качестве учебных и научных учреждений, однако задача создания источников энергии на основе применения графена, которую они ставят в качестве научной цели исследований, давно уже решена частной научно-исследовательской компанией Neutrino Energy Group во главе с математиком Holger Thorsten Schubart, который еще в 2014 году на ежегодно проводимом в Германии Bundespresse Bal объявил о разработке Neutrinovoltaic технологии, позволяющей преобразовывать энергию окружающих полей излучений невидимого спектра, включая кинетическую энергию нейтральных частиц нейтрино, имеющих массу, а также теплового (броуновского) движения атомов графена, входящего в состав многослойного наноматериала, в электрический ток, опередив научных и технических конкурентов и зафиксировав собственный приоритет. Основа технологии – многослойный наноматериал из чередующихся слоев графена и легированного кремния, наносимых послойно на металлическую фольгу. Колебания атомов графена, вызывающие появление «графеновых» волн за счет взаимодействия магнитного и электрических полей, вызывают появление электродвижущей силы в каждом слое графена.

Движение электронов в одном направлении достигается путем нанесения пленочных покрытий каждого слоя легирующими элементами, создающими p-n переход, пропускающий электрический ток только в одном направлении, т.е. возникает эффект тонкопленочного диода. Многослойность наноматериала обеспечивает решение задачи по получению максимально возможной электрической мощности с единицы поверхности, так как один слой графена не может обеспечить достаточную мощность для промышленного применения. В настоящее время с пластины 200х300 мм удается получить напряжение 1.5 В и силу тока 2 А. Электрогенерирующий блок брутто-мощностью 7 кВт, состоящий из таких пластин, имеет размер 800х400х600 мм. О пути, пройденном от идеи до изобретения и внедрения Holger Thorsten Schubart рассказал в интервью:

На сегодняшний день графен, по-видимому, является лучшим кандидатом для производства чистой энергии. Первым промышленный выпуск Neutrino Power Cubes бестопливных генераторов начнет завод в Швейцарии, который практически закончил техническую реконструкцию для начала работы. Консорциум инвесторов принял решение о строительстве в Корее гига-фабрики по выпуску Neutrino Power Cubes, запуск производственных мощностей планируется в конце 2024 года с целью достигнуть ежегодного выпуска генераторов к 2029 году общей мощностью 30 ГВт. На финишной прямой переговоры с еще рядом стран о строительстве подобных мощностей.

Автор: к.т.н. Румянцев Л.К.

ЭТО МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНОЕЩЕ ОТ АВТОРА

50 КОММЕНТАРИИ

  39. Based Mostly on the mechanism of motion you simply noticed, it should
    be clear how and why KPV addresses persistent irritation and
    restores the body to a state of homeostasis. Much of what we learn about this peptide
    comes largely from in vivo studies, in vitro studies, animal studies, a few small human trials,
    4-5 biohackers at most, and fewer peptide physicians.
    Furthermore, macrophage activation by MTII led to an increase in cAMP accumulation, which
    was attenuated by SHU9119, whereas KPV failed to extend cAMP.
    The anti-inflammatory properties of KPV were also evident in IL-1β-induced
    peritonitis irritation and in mice with a nonfunctional MC1-R (recessive yellow e/e mice).

    Get prepared to find a model new Golden Age treatment very few peptide physicians even know about in 2021.

    It’s the smallest peptide I’ve seen yet its size isn’t
    a reflection of its highly effective health benefits… ESPECIALLY for the chronically infected.

    The precise mechanism by which KPV decreases tumorigenesis isn’t but absolutely understood (Viennois E, 2016).
    In addition to its anti‐inflammatory impact, KPV additionally has antimicrobial effects in opposition to pathogens (Luger TA, 2007).

    Its antimicrobial effects had been demonstrated on two major pathogens called S.
    KPV is an oral capsule (500mcg) that’s administered 1 to 2 occasions daily on an empty stomach.
    Integrative Peptide’s KPV is a naturally occurring isomer
    – acetylated and amidated to extend its stability, bioavailability, and effectiveness.
    For us, KPV peptide works considerably superior to other dietary supplements and
    medicines, with no unwanted effects. It does this by
    signaling them to work appropriately and never overreact (which leads to inflammation and mast cell activation).

    It has been researched for its influence on digestive integrity, vascular
    response, and mobile signaling. Integrative Peptides’ best-selling product, BPC-157
    contains 500 mcg of the systemically active, multi-functioning peptide.

    The synthetic peptide (CKPV)2, also called CZEN-002, marks a pioneering development in medical research because
    of its distinctive chemical construction and promising therapeutic properties.

    KPV works by reducing inflammation, which can be useful
    in autoimmune situations. However, extreme suppression of the immune response could make
    some individuals more vulnerable to infections or delay restoration from sickness.

    Peptides are brief chains of amino acids, the constructing blocks of proteins.

    By blocking these indicators, KPV peptide successfully reduces irritation where it’s most wanted, without
    causing widespread immunosuppression. SwissChems’ KPV supplies 250mcg
    per capsule, making it perfect for reducing irritation and
    supporting gut well being. This product is lab-tested for purity and effectiveness,
    guaranteeing a high-quality supplement; one thing SwissChems has come to be well famend for.
    A physician’s go-to for multipurpose remedy, BPC-157
    is most famous for its healing and regenerative qualities.
    Research have discovered that this peptide encourages gut well being,
    tissue regeneration, and a balanced immune and inflammatory
    response in addition to supporting a myriad of other body
    techniques.
    Peptides are quick chains of amino acids—essentially small proteins—that act as signaling molecules within the physique.

    Some peptides regulate hormone production, others have
    an result on neurotransmitters, and plenty of directly
    affect the immune system and inflammatory pathways.
    If you’d like more information about this complement or different peptide-based products, contact
    our group. We’re right here to help your wellness journey
    with professional insight and high quality formulations.
    Research have discovered that this peptide encourages higher gut well being, tissue regeneration, and inflammatory control, as
    well as supporting a myriad of other body systems.

    Our peptide-infused oil is a thoughtfully crafted formulation that includes a curated
    blend of peptides in a handy 4oz bottle, suitable for small pets.
    This premium blend contains Delayed Release,
    Immune Peptide A2, and KPV (Lysine-Proline-Valine), chosen for their
    molecular characteristics and complementary profiles.

    If you’re on the lookout for further peptides,
    my evaluate of all forty one peptides I tried is here. To fill one bigger empty
    capsule, I use a capsule holder and pour within the desired amount of every peptide.
    The technique I’ve discovered best is to keep a small quantity of capsules out of their original
    bottles.
    DigestiveWarrior Inc. just isn’t an different to medical
    care as we don’t diagnose, nor provide recommendation or prescriptions.
    The KPV Ultra Oral Spray is engineered for obtain speedy absorption, offering a swift response to
    inflammatory situations and immune imbalances. Its unique supply
    system bypasses digestive processes, guaranteeing the
    energetic bioregulator fragment of α-melanocyte stimulating hormone (α-MSH) reaches your system directly.
    However, extra analysis is needed to completely perceive its capabilities and limitations.
    For these thinking about exploring the therapeutic potential of KPV,
    staying knowledgeable via credible scientific analysis and consulting healthcare professionals
    is essential. As our understanding of KPV and other integrative peptides advances, so does the potential for revolutionary and focused approaches to health and healing.

    This article explores the multifaceted advantages of KPV oral spray, providing insights into its
    position as a significant advancement in well being and wellness.

    Whereas the precise mechanism of action of KPV is still being explored, it interacts with particular receptors in the
    immune system, modulating the body’s inflammatory response.
    This ability to reduce back inflammation without the unwanted
    effects of conventional anti-inflammatory medication makes KPV a promising candidate for varied situations.
    Our clinicians have seen firsthand how KPV peptide therapy can dramatically improve inflammation, intestine well being, immune regulation, and even pores and skin circumstances
    like psoriasis and eczema.

    References:

    https://quickdate.click/@ruthieleon045

  42. Again, there is a risk of abscess formation with
    this kind of injection if it’s not done correctly. Are
    you feminine and have NEVER used a single anabolic steroid in your life?
    And when you won’t «turn into a person,» ninety nine.9%
    of females WILL want to keep away from any masculinity… and especially irreversible effects.
    Female steroid customers will largely be limited to solely sure steroid compounds, will use them at a
    lot lower doses, and will restrict the size of cycles to minimize the development of virilizing results.

    Magnesium helps with ATP production, muscle rest, and sleep quality.
    The tablets must be taken every single day for the entire period of training.
    The well being care provider should instruct sufferers to report instantly any use of warfarin and any bleeding.
    As A Result Of of the potential for critical opposed reactions in nursed infants from anabolics, women who take oxymetholone
    mustn’t nurse.
    Nonetheless, one of the simplest ways to cut back
    the dangers of liver damage is to restrict your Dianabol to not extra than six weeks
    at a time, use moderate doses, and give your physique sufficient time to recover
    between cycles. It’s the androgenic activity that causes problems for females who
    wish to use Dianabol. With a decrease androgenic ranking than testosterone, it will appear on paper at least that Dianabol is usable by ladies with a lower
    danger of virilization. However despite this, virilizing unwanted effects are very probably
    for females who use Dianabol. It can come as a surprise then that many ladies do select to make use of Dbol at low doses, and in plenty of cases, they enjoy
    its benefits immensely. Taking it to the next degree at 30mg every day
    will begin more extreme water retention, however the muscle
    and strength positive aspects will begin approaching thick and fast.

    That’s as a end result of the goal of TRT is to achieve physiological
    T levels and help manage your signs without causing side effects.
    Anabolic steroids are artificial, or human made variations of the male
    intercourse hormone, testosterone. While it may not pack an enormous punch like Superdrol or shred you down like Newcomer Anavar Program,
    it just appears to make everything work that much
    better.
    Biggest Physiques is the quantity 1 vacation spot for one
    of the best trying our bodies on the planet. We cowl professional athletes, fashions and even social media stars to convey you the very best, updated data in our profiles.
    Moreover, various research have reported a rise in symptoms of schizophrenia, homicidal tendencies and psychosis [2].

    It ensures when you start PCT, steroids shall be cleared from the physique, and
    your final HCG shot would have been two weeks ago (this is if
    your major compound is one of the testosterone esters mentioned above).
    In order to get well endogenous testosterone manufacturing,
    an aggressive PCT protocol ought to be administered.
    This is very true if a person is stacking Anadrol with other anabolic steroids.
    Because Anadrol does not convert into DHT by way of the 5-alpha reductase enzyme, we discover that drugs similar to finasteride
    are ineffective for the therapy of hair loss.
    Also, it may not be in a bodybuilder’s greatest interest to cut back DHT levels with such medicines, as we’ve noticed reductions in energy and muscle gains.
    Some folks believe Anadrol causes fats achieve; nevertheless,
    this isn’t accurate.
    This is because so many elements can alter how the physique reacts to an oral steroid, and there was very
    little analysis on this topic. For example, oral steroids
    may deal with asthma, arthritis, continual obstructive pulmonary disease (COPD), CroCrohn’ssease and rheumatoid arthritis.
    The most commonly prescribed oral steroids are prednisone and dexamethasone.

    Some aggressive bodybuilders will use it
    early on in a cutting part so as to preserve fullness, and it will provide lean tissue safety;
    nevertheless, there are higher choices. One downside with cutting cycle use could be the level of water retention this
    steroid can present, which is normally the very last
    thing you want when chopping. Such retention may be managed, and the flexibility for this steroid to
    maintain strength may be appreciated, however
    there are better options. The effects of Dianabol can be summed up as quick acting and dramatic.
    In reality, it’s more than possible for the person to gain as a lot as 20lbs of mass in only some weeks of Dianabol use.
    Total dosing will play a task, as will complete caloric consumption,
    however a 20lb achieve is very realistic.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь