Архив метки: изобретения

Биобатарейки смогут работать на лимонаде.

Митохондрии, выделенные синей краской на этом фото, снабжают клетки энергией. 

Будущие биотопливные батареи смогут работать на жидкостях с высоким содержанием сахаров и даже растительном масле. Прототип такого топливного элемента был представлен на заседании Американского химического общества в США.  Это заставляет вспомнить Незнайку и коротышек из известной детской книжки, которые заливали в баки своих автомобильчиков газировку.

В основе нового устройства – идея использования энергии, вырабатываемой митохондриями – клеточными структурами, которые ответственны за превращение питательных веществ в электрохимическую энергию. Шелли Минтир из университета Сент-Луиса в штате Миссури считает, что такие устройства смогут в будущем заменить источники питания многих электронных устройств. Она входит в группу исследователей, которые занимаются изучением возможностей использования молекулярных клеточных процессов в микроэнергетике.

Клеточная энергетика. До последнего времени основные исследования велись в области использования ферментов для расщепления молекул метанола или глюкозы, в ходе которого освобождается электроэнергия. Однако в данном случае исследовались энергетические возможности клеточных митохондрий, которые являются по существу фабриками по выработке ферментов. «Митохондрии способны перерабатывать самые разнообразные питательные вещества, — рассказывает доктор Минтир, — а это означает, что они способны превращать в энергию прохладительные напитки или фруктовые соки». Эти исследования носят пока исключительно экспериментальный характер и до их практического применения еще далеко. Основное внимание в будущем будет уделяться подбору новых, в том числе и наноматериалов, для создания компонентов биотопливных батарей. Директор Центра по новым технологиям в Университете штата Нью Мексико профессор Пламен Атанассов считает, что эта работа сближает достижения нано- и биотехнологии.

По материалам: http://www.bbc.co.uk

Дешевые солнечные панели становятся реальностью.

Ученые разработали новый принцип создания гибких солнечных батарей с использованием всего 1% дорогостоящих полупроводниковых материалов по сравнению с традиционными панелями, который, к тому же, позволяет увеличить их эффективность, что можно использовать при создании нового поколения солнечных элементов.

Обычно для производства солнечных элементов применяются пластины кремния с шероховатой поверхностью, которая позволяет им лучше улавливать лучи солнечного света, падающие на батарею под разными углами. Несмотря на то, что кремниевые пластины очень широко используются в современной микроэлектронике, их стоимость слишком высока для массового внедрения и коммерциализации солнечных батарей. Группа ученых под руководством Гэри Этуотера из Калифорнийского технологического института в Пасадене, США, показала, что количество дорогостоящего полупроводника, необходимое для изготовления солнечной панели, можно сократить в 100 раз, если вместо пластин использовать кремниевые стерженьки микронных размеров. Это, по мнению ученых, позволит существенно снизить стоимость солнечных батарей.

Эти микростержни, называемые учеными вискерами с помощью современных технологий могут быть получены в больших количествах и выставлены на подложку из стекла или полимера вертикально.

В своей работе авторы статьи использовали в качестве подложки гибкий полимер, так что их конечное изделие напоминает чем-то ковер. В ходе испытаний нового прототипа солнечной батарей с различной плотностью и типом упорядочения вискеров в «ковре», ученые обнаружили, что благодаря своей геометрии, система из торчащих вверх стержней особенно эффективна в преобразовании в электричество света, падающего под малыми углами.

Иными словами, такая батарея дает максимальную отдачу в утренние и вечерние часы, однако эта же геометрия осложняет конверсию в электричество полуденного света, падающего на батарею отвесно.

Для увеличения эффективности батареи ученые заполнили полимер отражающими микрогранулами оксида алюминия, направляющими падающий на них свет в разные стороны. Этот отраженный свет таким образом оказывается как бы «заперт» между стержнями, где он и поглощается с выделением электричества. Это дало возможность использовать более 85% полуденного света для преобразования в электричество.

Более того, солнечные батареи на основе кремниевых вискеров оказались эффективнее пластин в преобразовании в электричество инфракрасной части спектра электромагнитного изучения.

По материалам http://ria.ru