Графен может стать универсальным источником свободной энергии | Gearmix
08.04.2013 8:04

Графен может стать универсальным источником свободной энергии

Источник перевод для gearmix ()

graphene-latticeПодавление знаний о свободной энергии корпоративными интересами стало достаточно широко известно благодаря работам Николы Теслы; и до сих пор наша продолжающаяся зависимость от ископаемого топлива и других неадекватных источников энергии остаётся серьёзной проблемой, которую критически важно преодолеть.

Сейчас то тут, то там появляются в целом многообещающие разработки от различных опенсорсных групп, работающих над этой задачей. Эти группы используют обширный потенциал низкозатратных исследований и сетевой кооперации, чтобы найти инновационное решение, которое будет намного сложнее подавить, чем работу единственного гения, вроде Николы Тесла.

Особенное внимание уже уделялось тому, как продлить срок работы батарей, учитывая их повсеместную незаменимость для работы наших цифровых гаджетов и хайтек инфраструктуры в целом. К примеру немецкий студент Деннис Зигель изобрёл устройство, построенное на принципе Теслы, который гласит, что «пространство наполнено энергией». Девайс захватывает энергию современных электромагнитных полей, вроде WiFi и радиоволн, и преобразует её в энергию батарей. Зигель выиграл престижную премию, когда продемонстрировал, как его устройство в течение дня заряжает обычную батарейку АА.

И вот теперь новая технология на основе удивительной способности графена преобразовывать свет в электричество демонстрирует свой потенциал превзойти в эффективности кремний на пути к получению свободной энергии. И даже если она не сумеет этого добиться, она может стать революцией в компьютерной технике и электронике.

Вот как объясняет научную основу, стоящую за этой технологией, журнал «Nature Physics»:

Поскольку горячие электроны в графене могут проводить токи, генерация множественных горячих носителей делает графин весьма многообещающим материалом для высокоэффективной широкополосной экстракции световой энергии.

Проще говоря: графен генерирует множество электронов из каждого фотона, в то время как кремний – текущий материал для создания солнечных панелей – может генерировать только один электрон из каждого фотона.

Поскольку графен способен полностью преобразовывать всю полученную энергию, ничего не теряя в процессе, это позволяет добиться гигантского прироста в общей эффективности.

Встречайте «Суперконденсатор»

Фарад Манджу в своей статье суммирует те возможности, которые могут позволить графену переместить наш фокус технологического внимания от батарей к конденсаторам:

Один из способов улучшить батареи – это забыть о них и вместо этого сосредоточиться на конденсаторах. Конденсаторы, подобно батареям – это устройства, сохраняющие электрическую энергию. Но они заряжаются и разряжаются быстрее, чем батареи. Так что если ваш телефон содержит вместо батареи конденсатор, вы сможете зарядить его за несколько секунд, а не за час. Но у конденсаторов есть большой недостаток – их плотность энергии ещё меньше, чем у батарей. Вы не сможете использовать телефон на конденсаторе, если только не согласны чтобы он был размером с булку хлеба.

Но на сегодняшний день у нас уже есть простая технология создания микро-суперконденсаторов, причём она была открыта практически случайно – когда студенты Калифорнийского университета играли с лазерной установкой. Как пишет Махер Эль-Кади, один из них: «Привлекательность этой технологии в том, что любой может это сделать – это очень просто. Вы берёте кусок пластика, покупаете немного диоксида графита, засовываете всё это в свой CD дисковод и превращаете его в графен». И что особенно примечательно – эта казалось бы примитивная техника позволяет «создавать самые эффективные на сегодняшний день суперконденсаторы».

Полученные таким образом микро-суперконденсаторы по эффективности далеко превосходят те, что доступны сейчас – причём в сотни и тысячи раз – и при этом имеют невероятно низкую стоимость.

Вот что пишут специалисты-футурологи о возможностях применения новых элементов:

Новые микро-суперконденсаторы легко гнутся и скручиваются, что делает их потенциально полезными в качестве накопителей энергии для гибкой электроники вроде сворачивающихся дисплеев и телевизоров, электронной бумаги и даже носимых гаджетов.

Эти микроконденсаторы показывают превосходную циклическую стабильность – важное преимущество над микробатарейками, которые имеют более короткий срок службы, что представляет серьёзную проблему, когда они встраиваются в перманентную конструкцию – например, в  биомедицинские имплантаты, активные радиочастотные чипы и встроенные микро-сенсоры – для которых  обслуживание и замена недоступны.

Все имеющиеся свидетельства показывают, что реализация этой технологии находится на расстоянии лет, если не десятилетия, до раскрытия её полного потенциала, но огромный спектр возможных применений, несомненно, подстегнёт дополнительные исследования в этом направлении.

Ниже вы можете посмотреть видео, которое демонстрирует первоначальное открытие графена, а также его производство и возможности этой новой интригующей технологии:



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.
  1. Интересно бы было взглянуть на устройство Зигеля которое работает от магнитных полей. Над аналогичным прибором работают и Русские ученые.

    • Дмитрий, мечты сбываются с GearMix: http://mixednews.ru/archives/32072 😉 Мы опубликовали эту новость на другом нашем проекте.