MIT oglekļa Nanotube portatīvās barošanas ierīces

No Mans Sky Finding and Repairing your ship (Jūlijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

MIT oglekļa Nanotube portatīvās barošanas ierīces


MIT ir izstrādājis tīru, pārnēsājamu enerģiju, izmantojot oglekļa nanocaurules.

Kopš tās darbības sākuma baterijas tehnoloģija ir pienācis tāls ceļš, bet tajos izmantotie metāli joprojām ir grūti apglabāt vai pārstrādāt. MIT izstrādā šīs problēmas risinājumu, sadedzinot cukuru oglekļa nanotubu vados. Šīs nanocaurules patiešām rada enerģiju, nevis to uzglabā. Tā kā tie ir izgatavoti no oglekļa un glikozes, tie ir daudz videi draudzīgāki nekā ar litija vai nikla baterijām.

Šis jaunais pieteikums attiecībā uz oglekļa nanocaurulēm ir 2010. Gadā veiktā atklājuma paplašinājums, ko arī veicis MIT. Pētnieki atklāja, ka oglekļa nanocaurulītes, kas pārklātas ar reaktīvo kurināmo, siltumā izdalās, bet sadalās. Kad degviela tika aizdedzināta vienā nanotubes galā, siltums radīja termisko vilni, kas ceļoja cauri nanocaurulēm cilpa. Šis siltums ceļoja pa cauruli ar ātrumu 10 000 reizes ātrāk nekā parastā ķīmiskā reakcija (šajā gadījumā - sadegšana) un temperatūra bija 3000 Kelvina. Vissvarīgākais, tomēr negaidīti atklājums bija tas, ka šī siltuma cilpa radīja elektrisko strāvu. Sākotnējā papīra formā nanotubli tika uzskatīti par 100 reizēm efektīvākiem nekā litija jonu baterijas. Kopš tā laika 5 gadu laikā MIT saka, ka viņi ir uzlabojuši šo dizainparaugu, padarot to vairāk nekā 10000 reizes efektīvāk.

Oglekļa nanocauru modeli

Šī tehnoloģija ir vēl tikai dažus gadus, jo tā ir komerciāli dzīvotspējīga, un ir daudz iespēju uzlabot. Sākotnēji saharozi izmantoja pieejamības un ķīmiski stabila īpašību dēļ. Izmantojot dažādus degvielas avotus, MIT komanda uzskata, ka šie nanocaurulīši var radīt vēl lielāku jaudu. Tas prasīs daudz vairāk testu, lai nodrošinātu drošību, jo tie eksperimentē ar gaistošākiem savienojumiem degvielai.

"Es uzskatu, ka mēs joprojām esam tālu no augšējās robežas, ko potenciāli var sasniegt termopārsta viļņu ierīces. Tomēr šis solis padara tehnoloģiju pievilcīgāku reālos lietojumos." -Dr. Kourosh Kalantar-Zadeh, RMIT Universitāte, Austrālija

Šīs reālās pasaules lietojumprogrammas ir visaizraujošā daļa par visu to. Šiem nanocaurulītiem ir divas svarīgas īpašības, kas tos nošķīra no mūsdienu baterijām un ģeneratoriem. Pirmais ir tas, ka šie nanocaurulīši ir niecīgi, tikai daži nanometri biezi, un sienas sastāv no atsevišķām oglekļa molekulām. Tas ļaus dizaineriem padarīt drošus enerģijas avotus mikroskopiskām ierīcēm. Otrais ieguvums ir to ilgais derīguma termiņš. Nanotūbas strāvas avotus var uzglabāt gadus pirms aktivizēšanas.

Iespējamie pielietojumi oglekļa nanotubu barošanas avotos ir īpaši interesanti medicīnas un kosmiskās aviācijas jomā. To mazais izmērs un netoksiskā degradācija padara tos īpaši dzīvotspējīgus lietošanai medicīniskajos implantos un iekšējos diagnostikas sensoros. Tie varētu būt atslēga, lai beidzot padarītu tos nano-robotus, kas plūst caur cilvēku asinīm komiksu grāmatās. Tie varētu būt arī liels izrāviens kosmosa izpētei. Tā kā šie enerģijas avoti ir jāuzsilda, pirms tie ģenerē enerģiju, tie ir ideāli piemēroti kosmosa zondēm, kuras tiek nosūtītas Saules sistēmas galiem un tālāk.

Iespējamākie izgudrojumi, kas radīsies no oglekļa nanotubu barošanas avotiem, visticamāk būs tādi, par kuriem vēl neviens nav domājis. Tas bieži notiek, kā lietas iet zinātnē un inženierijā, un galu galā, elektrisko vadītspēju caurules bija negaidīts atklājums.