Ученые обнаружили новый метод генерации электричества

Распространение ударных тепловых волн на протяжении нанотрубки ведет к рождению замечательного импульса тока: неожиданный способ генерации электричества нашли Майкл Страно (Michael Strano) и его коллеги из Массачусетского технологического университета, и корейского университета Сункхюнкхвана (Sungkyunkwan University).

Авторы применяли многослойные углеродные нанотрубки, взявшие кольцевую оболочку из циклотриметилентринитрамина (гексогена) толщиной 7 нм (трубки были диаметром 13–22 нм). Их собирали в массивы нескольких миллиметров в поперечнике и порядка сантиметра длиной, взрывчатка поджигалась с одного из финишей лазером либо высоковольтной искрой, по окончании чего проводились измерения разных параметров, а всё происходящее снималось на видео с частотой 90 тысяч кадров в секунду.

Оказалось, что из-за высокой теплопроводности кожный покров появляется увлекательный эффект: жар от первых сгоревших порций проходит на протяжении трубки на пара порядков стремительнее, чем распространялась бы химическая реакция. Это тепло приводит к подрыву последующих частей оболочки, и без того генерируется стремительная волна тепла. Она же вызывает в трубке сильный поток зарядов.

Причём пик его тем выше, чем больше скорость термоволны, а она быстро растёт с уменьшением массы примера.

Примеры подрыва нанотрубочных массивов (иллюстрации Wonjoon Choi et al./Nature Materials)

Авторы опытов взяли столь сильные импульсы, что удельная мощность достигла 7 киловатт на килограмм. По расчётам учёных, это намного выше того, на что возможно было бы рассчитывать исходя из результата Зеебека.

В том месте что-то второе происходит, — говорит Страно. — Мы именуем это увлечением электронов. Тепловая волна, как представляется, увлекает за собой носители заряда, как будто бы океанская волна подбирает и продвигает на протяжении поверхности воды плавающий мусор.

Физики считают, что на базе нанотрубок удастся выстроить микроскопические одноразовые батареи, талантливые без мельчайшей разрядки ожидать годами, а при необходимости выдать сильный импульс тока. Их предложено встраивать в миллиметровые экологические датчики либо в столь же маленькие биомедицинские имплантаты, каковые по окончании продолжительного бездействия смогут отправить в эфир замечательную радиоволну с пакетом информации.

Примечательно, что по вычислениям некоторых учёных само понятие температуры к нанотрубкам использовать некорректно, потому, что квантовые эффекты тут уже заметно вмешиваются в картину происходящего. Может, в этом кроется секрет нового результата?

Сами авторы опытов собираются их продолжить, постаравшись получить от трубок переменный ток (играясь составом взрывчатки и приводя к скорости термоволны) и повысив КПД (до тех пор пока львиная часть энергии уходит в тепло и свет). Подробности же нынешнего опыта изложены в статье в Nature Materials.

Случайные записи:

• Более 50 югорских школ вошли во всероссийский проект ранней профориентации в области наноиндустрии
• Ниту «мисис» представил десятки научных разработок на авиасалоне макс-2015

ВЕЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ЗА 5 МИНУТ

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые нашли новый метод управления светом лазера при помощи странностей некоторых законов физики

  Несколько исследователей из Венского Технологического и Принстонского университета , найдя кое-какие странности в математических уравнениях,…

• Американские ученые получили электричество непосредственно из водоросли

  Сегодняшний опыт – первый ход к фактически пригодным совокупностям получения биоэлектричества. Мы думаем, что первыми извлекли электроны из живой…

• Ученые обнаружили новый белый запах

  Ученые открыли новый запах, что назвали обонятельный белый , так как он подобен белому шуму. Таковой запах возможно обрисовать ни как приятный, ни как…

• Ученые обнаружили новую фундаментальную силу, которая действует подобно силам гравитации

  Ученым уже давно известен тот факт, что полностью тёмные тела (АЧТ) являются источником излучения, которое формирует отталкивающий эффект. Но, в…