Классический форум-трекер
canvas not supported
Нас вместе: 4 232 107

Обычный кирпич можно превратить в высокотехнологичную замену аккумулятора. И это не шутка


 
 
RSS
Начать новую тему   Ответить на тему    Торрент-трекер NNM-Club -> Поговорим -> Флейм
Автор Сообщение
Михаил ®
 
Стаж: 13 лет 2 мес.
Сообщений: 21356
Ratio: 22.972
100%
Американские исследователи предложили использовать красные кирпичи из обожженной глины в качестве суперконденсаторов, способных часами питать осветительные приборы и бытовую технику. Технология проста и может работать даже под водой.

Суперконденсатор из строительного магазина

Команда ученых из Университета Вашингтона (США) придумала способ по превращению обычного строительного кирпича в устройство для накопления заряда. Свою статью, описывающую весь процесс, они опубликовали в журнале Nature Communications. Авторы идеи – специалисты химического факультета Университета Вашингтона Хунминь Ван (Hongmin Wang), Хаожу Ян (Haoru Yang), Кеннет Хрулски (Kenneth Chrulski) и Джулио д’Арси (Julio D’Arcy), а также сотрудники Института материаловедения и инженерии Вашингтонского университета Ифань Дяо (Yifan Diao), Ян Лу (Yang Lu) и Цинцзюнь Чжоу (Qingjun Zhou).

Ученые предложили идею по использованию красных кирпичей из обожженной глины в качестве не аккумулятора, а суперконденсатора, способного накапливать в себе заряд. По их словам, по их схеме можно превращать в суперконденсаторы стены целых домов, чтобы в дальнейшем использовать хранящееся в них электричество, к примеру, для питания домашней техники в случае отключения света или для работы аварийного освещения.

Суперконденсаторы способны хранить большие запасы энергии в небольшом объеме. В них можно мгновенно «закачать» энергию, и извлечь ее из них можно так же быстро. Срок эксплуатации суперконденсаторов практически неограничен.

Как это работает в теории

Изобретатели предложили использовать пористую структуру кирпича в качестве так называемой «обкладки» конденсатора. Они утверждают, что насыщенность красных кирпичей оксидом железа будет способствовать запуску и протеканию химических реакций, необходимых для получения энергии.

Согласно их идее, кирпич, чтобы он начал накапливать энергию, необходимо обработать специальным проводящим полимером «поли(3,4-этилендиокситиофен)» (poly(3,4-ethylenedioxythiophene, PEDOT). Полимер проникнет в многочисленные поры красного кирпича и заполнит их, тем самым превратив простой строительный материал, используемый при возведении стен и других конструкций на протяжении 5000 лет, в суперконденсатор. Сам PEDOT будет выступать в качестве электролита и взаимодействовать с оксидом железа. Останется лишь подключить к кирпичу, к примеру, лампочку или иной потребитель энергии.

После обработки PEDOT кирпич теряет свой исходный оттенок, становясь практически черным. В остальном свои свойства он не меняет.

Проверка идеи на практике

Авторы идеи с покрытием кирпичей PEDOT в своей статье привели результаты опытов по использованию кирпичей в качестве суперконденсаторов. Согласно этим данным, один красный кирпич может заряжаться до 3 В за десять секунд. Этой энергии ему хватило для питания обычного зеленого светодиода в течение десяти минут.

По утверждению ученых, «строительные» суперконденсаторы могут работать даже под водой, что говорит о возможности их использования, к примеру, когда идет дождь. Однако для этого необходимо нанести на кирпичи дополнительное изолирующее покрытие – ученые предложили использовать для этого обычную эпоксидную смолу.

Один кирпич с электричеством внутри способен выдерживать 10 тыс. циклов заряда без ухудшения своих свойств. По подсчетам изобретателей, после такого числа циклов он потерял в пределах 10% от своей первоначальной емкости.

Итоговую емкость одного красного кирпича, покрытого полимером PEDOT, проникшего в его структуру, экспериментаторы не сообщают. Они утверждают лишь, что кладки из 50 кирпичей будет достаточно для работы аварийного освещения в течение пяти часов.

Потенциал разработки

Ученые отметили, что превратить в суперконденсатор можно не только новый кирпич, ни разу не использовавшийся в строительстве, но также и тот, что уже является частью построенного дома. Таким образом, дома, из красного кирпича, возведенные несколько лет назад, тоже способны накапливать электричество в своих стенах.

Авторы идеи предложили несколько вариантов подзарядки «аккумуляторных» кирпичей, в том числе и за счет возобновляемых источников энергии. Это могут быть, к примеру, солнечные панели, установленные на крыше дома.

На момент публикации материала разработчики не называли сроки коммерциализации технологии. Она находится на ранней стадии разработки и требует значительного числа улучшений и тестов.

Тем временем в России

Пока американские ученые пытаются выжать электричество из кирпичей, их российские коллеги из Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) МИСиС научились использовать борщевик в качестве основного материала при производстве электродов для суперконденсаторов (СК). Созданная ими технология, как сообщал CNews, была протестирована в лабораторных условиях, и эксперимент завершился успехом.

Суперконденсаторы с электродами из борщевика не уступают по своим основным характеристикам аналогам с электродами из многих других материалов. Для изготовления электродов требуются только стебли этого растения – они подвергаются обработке по особой технологии, включающей в себя ряд этапов.

Преимущество использования борщевика при производстве суперконденсаторов в том, что это сорное растение, которое может быть опасным для людей и животных. Его сок при попадании на кожу и воздействии солнечных лучей может вызывать серьезные ожоги, а при попадании в глаза может стать причиной полной или частичной слепоты. Борщевик очень неприхотлив в плане условий для его произрастания. Он очень быстро покрывает большие площади как общего, так и сельскохозяйственного назначения, что позволяет в больших объемах использовать его в качестве сырья для производства электродов.
Источник
lesss
Стаж: 14 лет 10 мес.
Сообщений: 4694
Ratio: 3M
100%
Китай опередил США по публикациям в научной сфере
Цитата:
За два года ученые из КНР опубликовали более 300 тысяч научных статей. За этот же период американские коллеги создали около 281 тысячи научных работ. Китай впервые обогнал США по числу научных публикаций.

Цитата:
Свою статью, описывающую весь процесс, они опубликовали в журнале Nature Communications. Авторы идеи – специалисты химического факультета Университета Вашингтона Хунминь Ван (Hongmin Wang), Хаожу Ян (Haoru Yang), Кеннет Хрулски (Kenneth Chrulski) и Джулио д’Арси (Julio D’Arcy), а также сотрудники Института материаловедения и инженерии Вашингтонского университета Ифань Дяо (Yifan Diao), Ян Лу (Yang Lu) и Цинцзюнь Чжоу (Qingjun Zhou).

"ГЫ" - как говорит современная молодёжь.)

И это:
Цитата:
Согласно этим данным, один красный кирпич может заряжаться до 3 В за десять секунд. Этой энергии ему хватило для питания обычного зеленого светодиода в течение десяти минут.

Може, всё же до 3 Ватт, заряжает? В вольтах энергия заряда не измеряется, даже у кирпичей.)
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Торрент-трекер NNM-Club -> Поговорим -> Флейм Часовой пояс: GMT + 3
Страница 1 из 1