חוקרים אמריקאים יצרו חומר ש"גונב "חשמל מהסביבה

חוקרים אמריקאים יצרו חומר ש"גונב "חשמל מהסביבה
חוקרים אמריקאים יצרו חומר ש"גונב "חשמל מהסביבה
Anonim

מהנדסים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס גילו דרך חדשה לייצר חשמל. הם יצרו חלקיקים המבוססים על צינורות פחמן שכאשר הם נלכדים בממס אורגני "רעב אלקטרונים", מייצרים זרם. בניסוי, המתח שנוצר הספיק ליזום ולתחזוקה של תגובת חמצון האלכוהול.

חוקרים אמריקאים יצרו חומר ש"גונב "חשמל מהסביבה
חוקרים אמריקאים יצרו חומר ש"גונב "חשמל מהסביבה

מאמר המתאר את הטכנולוגיה ואת ניסוי ההדגמה עצמו פורסם על ידי חוקרים אמריקאים בכתב העת Nature Communications. כותביו כוללים מומחים מוסמכים ביותר בתחום הפיזיקה והכימיה של תרכובות פחמן של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT). אחד מחברי צוות המדענים הזה, מייקל סטראנו, גילה בשנת 2010 את מה שנקרא גלי אנרגיה תרמית בצינורות פחמן.

תגלית זו היא שדחפה את החוקרים לחפש עוד תכונות חדשות של החומר המבטיח מבוסס גרפן. בניסוי חדש, מדענים אמריקאים יצרו חלקיקים מיקרוסקופיים (250 על 250 מיקרומטר) מצינורות פחמן. מחציתם כוסו בחומר הדומה לטפלון, והשני נשאר "עירום". כאשר חלקיקים כאלה הונחו בשכבה אחידה בתחתית הכלי ונשפכו עם ממס אורגני (אצטוניטריל), הם החלו לייצר זרם.

ההנחה של המדענים התבררה כנכונה. אצטוניטריל מכסה את השטח הנותר חסר ההגנה של צינורות הננו ו"מושך "חלק מהאלקטרונים באטומי הפחמן אל עצמו. כאשר המערכת נוטה למצב של מנוחה, תנועת האלקטרונים מתחילה במבנה הגרפן, תוך שאיפה "לתפוס" מקומות פנויים. התוצאה היא שדה חשמלי שניתן להשתמש בו. בניסוי, העיצוב הנוכחי של "ננו -גנרטורים" כאלה הראה את היכולת לייצר כ -0.7 וולט למיקרו -חלקיק.

כדי להדגים את היישום המעשי של הטכנולוגיה, החוקרים הרכיבו כור אלקטרוכימי. מתוך המיקרו -חלקיקים שהם פיתחו, הם יצרו עמוד בצינור מלא באצטוניטריל. החשמל שנוצר על ידי "סוללה" כזו שימש להנעת התגובה של פירוק אלכוהול לקטונים או אלדהידים (חמצון אלכוהול). זו לא הדרך היעילה ביותר באנרגיה לביצוע תגובה כזו, אך היא אינה דורשת חומרים זרים.

בעתיד, חלקיקי מיקרו שנוצרו על ידי מדענים מ- MIT יכולים להפוך ללב לתחנות כוח למגוון רחב של מטרות. לדוגמה, להאכיל ננו -רובוטים בגוף של חיות ניסוי או אפילו אנשים הזקוקים לבדיקה פנימית או למסירה ממוקדת של תרופות לחלק מסוים של הגוף. יישום שימושי נוסף הוא כורים פיזיקוכימיים קומפקטיים, הדומים לאלה שהוכחו בניסוי.

פופולרי על ידי נושא