Улавливание углекислого газа при помощи света
Продолжается гонка за экологическую повестку. Снова отмечу, что говорить о достоверности тезисов самой повестки, тем более что речь пойдёт о технологии улавливания углекислого газа, которая может быть полезна не только для удаления его из атмосферы Земли. Например, можно говоритть не только об атмосфере Земли, а и об атмосфере других планет, а также об атмосфере обитаемых космических аппаратов и станций, а также, может быть, станций на поверхности других планет. Это вполне интересно и актуально. Традиционные методы улавливания CO2, такие как абсорбция аминами или адсорбция на твердых сорбентах, сопряжены с рядом недостатков, включая высокую стоимость, энергоемкость и ограниченную эффективность.
Исследователи из ETH Zurich предложили новый метод улавливания CO2 с использованием фотокислот и жидких сред на водно-органической основе. Этот метод основан на обратимой химической реакции между CO2 и карбонатами в водных растворах. В кислой среде CO2 присутствует в виде свободного газа, а в щелочной среде он реагирует с водой и образует карбонаты.
Для управления кислотностью жидкости исследователи использовали молекулы, называемые фотокислотами. Эти молекулы реагируют на свет и изменяют кислотность среды. При облучении светом фотокислоты высвобождают протоны, что делает среду кислой, а в темноте они возвращаются в исходное состояние, делая среду более щелочной.
Исследователи разработали процесс улавливания CO2, состоящий из двух этапов. На первом этапе воздух пропускают через жидкость, содержащую фотокислоты, в темноте. В этих условиях CO2 реагирует с водой и образует карбонаты. Когда концентрация карбонатов в жидкости достигает определенного уровня, ее облучают светом. Это делает среду кислой, и карбонаты превращаются в CO2, который выделяется из жидкости.
На втором этапе CO2 собирают в отдельных баках или других емкостях, после чего цикл повторяется. При этом жидкость снова становится щелочной и готова к улавливанию новой порции CO2.
Одним из основных преимуществ этого метода является то, что он не требует использования дорогостоящих и энергоемких процессов разделения газов. Кроме того, фотокислоты можно регенерировать и использовать повторно, что снижает стоимость процесса.
Однако в ходе исследований возникла проблема, связанная с нестабильностью фотокислот в воде. Для решения этой проблемы ученые использовали смесь воды и органического растворителя. Оптимальное соотношение воды и органического растворителя было определено с помощью лабораторных экспериментов и теоретических расчетов.
В результате исследователи смогли создать фотокислоты, стабильные в смеси воды и органического растворителя. Это позволило им создать эффективный процесс улавливания CO2, который может быть использован для снижения выбросов парниковых газов в атмосферу.
Источник:
Анна де Врис и др., Фотокислота с сольватационной настройкой как стабильный светоуправляемый переключатель pH для улавливания и выделения CO2 (Anna de Vries et al, Solvation-Tuned Photoacid as a Stable Light-Driven pH Switch for CO2 Capture and Release), Chemistry of Materials (2023). DOI: 10.1021/acs.chemmater.3c02435
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Продолжается гонка за экологическую повестку. Снова отмечу, что говорить о достоверности тезисов самой повестки, тем более что речь пойдёт о технологии улавливания углекислого газа, которая может быть полезна не только для удаления его из атмосферы Земли. Например, можно говоритть не только об атмосфере Земли, а и об атмосфере других планет, а также об атмосфере обитаемых космических аппаратов и станций, а также, может быть, станций на поверхности других планет. Это вполне интересно и актуально. Традиционные методы улавливания CO2, такие как абсорбция аминами или адсорбция на твердых сорбентах, сопряжены с рядом недостатков, включая высокую стоимость, энергоемкость и ограниченную эффективность.
Исследователи из ETH Zurich предложили новый метод улавливания CO2 с использованием фотокислот и жидких сред на водно-органической основе. Этот метод основан на обратимой химической реакции между CO2 и карбонатами в водных растворах. В кислой среде CO2 присутствует в виде свободного газа, а в щелочной среде он реагирует с водой и образует карбонаты.
Для управления кислотностью жидкости исследователи использовали молекулы, называемые фотокислотами. Эти молекулы реагируют на свет и изменяют кислотность среды. При облучении светом фотокислоты высвобождают протоны, что делает среду кислой, а в темноте они возвращаются в исходное состояние, делая среду более щелочной.
Исследователи разработали процесс улавливания CO2, состоящий из двух этапов. На первом этапе воздух пропускают через жидкость, содержащую фотокислоты, в темноте. В этих условиях CO2 реагирует с водой и образует карбонаты. Когда концентрация карбонатов в жидкости достигает определенного уровня, ее облучают светом. Это делает среду кислой, и карбонаты превращаются в CO2, который выделяется из жидкости.
На втором этапе CO2 собирают в отдельных баках или других емкостях, после чего цикл повторяется. При этом жидкость снова становится щелочной и готова к улавливанию новой порции CO2.
Одним из основных преимуществ этого метода является то, что он не требует использования дорогостоящих и энергоемких процессов разделения газов. Кроме того, фотокислоты можно регенерировать и использовать повторно, что снижает стоимость процесса.
Однако в ходе исследований возникла проблема, связанная с нестабильностью фотокислот в воде. Для решения этой проблемы ученые использовали смесь воды и органического растворителя. Оптимальное соотношение воды и органического растворителя было определено с помощью лабораторных экспериментов и теоретических расчетов.
В результате исследователи смогли создать фотокислоты, стабильные в смеси воды и органического растворителя. Это позволило им создать эффективный процесс улавливания CO2, который может быть использован для снижения выбросов парниковых газов в атмосферу.
Источник:
Анна де Врис и др., Фотокислота с сольватационной настройкой как стабильный светоуправляемый переключатель pH для улавливания и выделения CO2 (Anna de Vries et al, Solvation-Tuned Photoacid as a Stable Light-Driven pH Switch for CO2 Capture and Release), Chemistry of Materials (2023). DOI: 10.1021/acs.chemmater.3c02435
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Аккумулятор с гемоглобином
Не так давно в сети обсуждали идею строить жилища на Марсе с помощью, на минуточку, человеческой крови. Речь, разумеется, не шла о регулярных жертвоприношениях на Красной планете ради постройки герметичной хижины, однако эта новость дала больше буквального смысла фразе "кровью и потом". Вы слышали про эту идею? Что о ней думаете, напишите в комментариях, а сейчас я поведаю вам о новом нестандартном применении красной жидкости из организма животных.
Ученые из Университета Кордовы в Испании разработали инновационную батарею, в которой гемоглобин выступает в качестве катализатора в электрохимической реакции восстановления кислорода (ORR). Эта биосовместимая батарея является перспективной технологией для устойчивого хранения энергии, поскольку она использует экологически чистые и нетоксичные материалы.
Гемоглобин - это белок, содержащийся в красных кровяных тельцах, который отвечает за перенос кислорода от легких к тканям организма. Исследователи обнаружили, что гемоглобин также обладает каталитическими свойствами, которые могут быть использованы для ускорения ORR в цинково-воздушных батареях.
Цинково-воздушные батареи являются одним из наиболее перспективных типов батарей для хранения энергии из возобновляемых источников, таких как солнечная и ветровая энергия. Эти батареи используют цинк в качестве отрицательного электрода (анода) и кислород в качестве положительного электрода (катода). При разряде батареи цинк окисляется, высвобождая электроны, которые проходят через внешнюю цепь и поступают на катод, где кислород восстанавливается до гидроксид-ионов.
Одним из главных недостатков цинково-воздушных батарей является их низкая эффективность. Это связано с тем, что реакция ORR является медленной и требует высоких перенапряжений. Использование гемоглобина в качестве катализатора позволяет снизить перенапряжение ORR и повысить эффективность батареи.
Кроме того, гемоглобин является биосовместимым материалом, что делает его безопасным для использования в медицинских устройствах и имплантатах. Это открывает новые возможности для применения цинково-воздушных батарей в области здравоохранения.
Источник:
Валентин Гарсия-Кабальеро и др., Цинково-воздушная батарея на основе человеческого гемоглобина в нейтральном электролите (Valentín García-Caballero et al, Human Hemoglobin-Based Zinc–Air Battery in a Neutral Electrolyte), Energy & Fuels (2023). DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c02513
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Не так давно в сети обсуждали идею строить жилища на Марсе с помощью, на минуточку, человеческой крови. Речь, разумеется, не шла о регулярных жертвоприношениях на Красной планете ради постройки герметичной хижины, однако эта новость дала больше буквального смысла фразе "кровью и потом". Вы слышали про эту идею? Что о ней думаете, напишите в комментариях, а сейчас я поведаю вам о новом нестандартном применении красной жидкости из организма животных.
Ученые из Университета Кордовы в Испании разработали инновационную батарею, в которой гемоглобин выступает в качестве катализатора в электрохимической реакции восстановления кислорода (ORR). Эта биосовместимая батарея является перспективной технологией для устойчивого хранения энергии, поскольку она использует экологически чистые и нетоксичные материалы.
Гемоглобин - это белок, содержащийся в красных кровяных тельцах, который отвечает за перенос кислорода от легких к тканям организма. Исследователи обнаружили, что гемоглобин также обладает каталитическими свойствами, которые могут быть использованы для ускорения ORR в цинково-воздушных батареях.
Цинково-воздушные батареи являются одним из наиболее перспективных типов батарей для хранения энергии из возобновляемых источников, таких как солнечная и ветровая энергия. Эти батареи используют цинк в качестве отрицательного электрода (анода) и кислород в качестве положительного электрода (катода). При разряде батареи цинк окисляется, высвобождая электроны, которые проходят через внешнюю цепь и поступают на катод, где кислород восстанавливается до гидроксид-ионов.
Одним из главных недостатков цинково-воздушных батарей является их низкая эффективность. Это связано с тем, что реакция ORR является медленной и требует высоких перенапряжений. Использование гемоглобина в качестве катализатора позволяет снизить перенапряжение ORR и повысить эффективность батареи.
Кроме того, гемоглобин является биосовместимым материалом, что делает его безопасным для использования в медицинских устройствах и имплантатах. Это открывает новые возможности для применения цинково-воздушных батарей в области здравоохранения.
Источник:
Валентин Гарсия-Кабальеро и др., Цинково-воздушная батарея на основе человеческого гемоглобина в нейтральном электролите (Valentín García-Caballero et al, Human Hemoglobin-Based Zinc–Air Battery in a Neutral Electrolyte), Energy & Fuels (2023). DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c02513
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3❤1
Натрий-ионный аккумулятор: новая очередная попытка
Натрий-ионные аккумуляторы (NIB) приобретают все большую популярность в качестве надежной и экономичной альтернативы литий-ионным аккумуляторам (LIB). Причинами такой тенденции являются несколько факторов.
Во-первых, натрий является гораздо более доступным элементом, чем литий. Это делает NIB более привлекательными с точки зрения стоимости. Во-вторых, натрий-ионные аккумуляторы имеют большую плотность энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, что делает их более компактными и легкими. В-третьих, NIB имеют более длительный срок службы, чем LIB, что делает их более рентабельными в долгосрочной перспективе.
В результате всех этих факторов NIB рассматриваются как перспективная технология для различных применений, включая электромобили, системы хранения энергии и портативную электронику.
Недавнее исследование, проведенное группой ученых из университета Байройта (Германия) и других исследовательских учреждений, продемонстрировало значительный прогресс в разработке NIB. Исследователи разработали новый тип NIB с высокой плотностью энергии и длительным сроком службы. Новый аккумулятор использует катод на основе оксида натрия, который обеспечивает высокую плотность энергии. Катод также был модифицирован для увеличения срока службы аккумулятора.
Результат был достигнут за счёт регулирования фазового роста слоистого оксидного катода. Структуру срастания можно адаптировать, контролируя глубину заряда. Это позволяет равномерно распределять состояние укладки призматического типа между состояниями укладки октаэдрического типа. Это помогает избежать ошибок в укладке соседних элементов октаэдрического типа. В итоге в сотрудничестве с доктором Цинсон Ван, младшим руководителем группы на кафедре неорганических активных материалов для электрохимического накопления энергии был разработан и апробирован натрий-ионный аккумулятор длительного цикла с высокой энергией (165 Втч / кг).
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Energy. Они показывают, что NIB могут быть столь же эффективными, как и LIB, но при этом иметь более низкую стоимость и более длительный срок службы. Это делает их очень привлекательными для использования в различных приложениях. "Наш результат показывает, что натрий-ионные аккумуляторы даже более экономичны и устойчивы в промышленных масштабах, чем обычные литий-ионные аккумуляторы, в основе которых лежит химия фосфата железа", - говорит Ван.
Источник:
Сяотун Ван и др., Создание высокопроизводительной натрий-ионной карманной ячейки путем регулирования структур срастания в слоистом оксидном катоде с помощью анионного окислительно-восстановительного потенциала (Valentín García-Caballero et al, Human Hemoglobin-Based Zinc–Air Battery in a Neutral Electrolyte), Energy & Fuels (2023). DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c02513
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Натрий-ионные аккумуляторы (NIB) приобретают все большую популярность в качестве надежной и экономичной альтернативы литий-ионным аккумуляторам (LIB). Причинами такой тенденции являются несколько факторов.
Во-первых, натрий является гораздо более доступным элементом, чем литий. Это делает NIB более привлекательными с точки зрения стоимости. Во-вторых, натрий-ионные аккумуляторы имеют большую плотность энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, что делает их более компактными и легкими. В-третьих, NIB имеют более длительный срок службы, чем LIB, что делает их более рентабельными в долгосрочной перспективе.
В результате всех этих факторов NIB рассматриваются как перспективная технология для различных применений, включая электромобили, системы хранения энергии и портативную электронику.
Недавнее исследование, проведенное группой ученых из университета Байройта (Германия) и других исследовательских учреждений, продемонстрировало значительный прогресс в разработке NIB. Исследователи разработали новый тип NIB с высокой плотностью энергии и длительным сроком службы. Новый аккумулятор использует катод на основе оксида натрия, который обеспечивает высокую плотность энергии. Катод также был модифицирован для увеличения срока службы аккумулятора.
Результат был достигнут за счёт регулирования фазового роста слоистого оксидного катода. Структуру срастания можно адаптировать, контролируя глубину заряда. Это позволяет равномерно распределять состояние укладки призматического типа между состояниями укладки октаэдрического типа. Это помогает избежать ошибок в укладке соседних элементов октаэдрического типа. В итоге в сотрудничестве с доктором Цинсон Ван, младшим руководителем группы на кафедре неорганических активных материалов для электрохимического накопления энергии был разработан и апробирован натрий-ионный аккумулятор длительного цикла с высокой энергией (165 Втч / кг).
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Energy. Они показывают, что NIB могут быть столь же эффективными, как и LIB, но при этом иметь более низкую стоимость и более длительный срок службы. Это делает их очень привлекательными для использования в различных приложениях. "Наш результат показывает, что натрий-ионные аккумуляторы даже более экономичны и устойчивы в промышленных масштабах, чем обычные литий-ионные аккумуляторы, в основе которых лежит химия фосфата железа", - говорит Ван.
Источник:
Сяотун Ван и др., Создание высокопроизводительной натрий-ионной карманной ячейки путем регулирования структур срастания в слоистом оксидном катоде с помощью анионного окислительно-восстановительного потенциала (Valentín García-Caballero et al, Human Hemoglobin-Based Zinc–Air Battery in a Neutral Electrolyte), Energy & Fuels (2023). DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c02513
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Мультимединый текстиль
Наверное, вы уже в курсе, что на рынке стали появляться изделия с текстилем, на который можно выводить текст и изображения как на дисплей. На моей помять пока что рюкзаки, может кто из вас ещё что-то подобное видел. Кажется, что проблемы нет, но почему же тогда вокруг не ходят люди в амплуа новогодних ёлок. Я, конечно, иронизирую, но такой текстиль может пригодиться не только для удовлетворения потребностей в индивидуальном самовыражении, но и в производстве спецодежды, а также для замены светоотражающих элементов светоизлучающими. Светоизлучающие нити уже давно существуют, однако, прямое использование машинной вышивки для создания текстиля с индивидуальным дизайном и рисунками может привести к повреждению этих нитей.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые во главе с Сынсе Чо из области биомедицинской инженерии и медицины в США представили вышиваемые многоцветные электролюминесцентные нити синего, зеленого и желтого цветов, которые совместимы со стандартными методами вышивки. Исследователи успешно применили эти нити для вышивания декоративных рисунков на различные потребительские ткани, не нарушая их износостойкости или светоизлучающей способности. Они даже нанесли на потребительские товары специальные сообщения или рисунки, создавая предупреждения о чрезвычайных ситуациях на подкладках шлемов и в качестве знаков физической опасности.
Для достижения этого результата, исследователи начали с покрытия проводящей вышивальной нити смесью люминофоров, включающих сульфид цинка и термопластичный полиуретан. Они использовали бытовую ручную намоточную машину и конусообразную насадку для максимальной эффективности нанесения покрытия. Команда ученых разработала электролюминесцентный слой, используя люминофоры, легированные медью и марганцем, для создания синего, зеленого и желтого света. Это позволяет достичь многоцветного эффекта.
Для создания прозрачного проводящего волокна, исследователи покрыли прозрачное нейлоновое волокно серебряными нанопроволоками. Они использовали специальный промотор адгезии, созданный из этилацетата и резорцина, чтобы обеспечить прочное сцепление между нанопроволоками и волокном. Выбор серебряных нанопроволок был обусловлен их низким электрическим сопротивлением, высокой оптической пропускной способностью и гибкостью.
Источник:
Сынсе Чо и др., Машинная вышивка светоизлучающего текстиля многоцветными электролюминесцентными нитями (Seungse Cho et al, Machine embroidery of light-emitting textiles with multicolor electroluminescent threads), Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk4295
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Наверное, вы уже в курсе, что на рынке стали появляться изделия с текстилем, на который можно выводить текст и изображения как на дисплей. На моей помять пока что рюкзаки, может кто из вас ещё что-то подобное видел. Кажется, что проблемы нет, но почему же тогда вокруг не ходят люди в амплуа новогодних ёлок. Я, конечно, иронизирую, но такой текстиль может пригодиться не только для удовлетворения потребностей в индивидуальном самовыражении, но и в производстве спецодежды, а также для замены светоотражающих элементов светоизлучающими. Светоизлучающие нити уже давно существуют, однако, прямое использование машинной вышивки для создания текстиля с индивидуальным дизайном и рисунками может привести к повреждению этих нитей.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые во главе с Сынсе Чо из области биомедицинской инженерии и медицины в США представили вышиваемые многоцветные электролюминесцентные нити синего, зеленого и желтого цветов, которые совместимы со стандартными методами вышивки. Исследователи успешно применили эти нити для вышивания декоративных рисунков на различные потребительские ткани, не нарушая их износостойкости или светоизлучающей способности. Они даже нанесли на потребительские товары специальные сообщения или рисунки, создавая предупреждения о чрезвычайных ситуациях на подкладках шлемов и в качестве знаков физической опасности.
Для достижения этого результата, исследователи начали с покрытия проводящей вышивальной нити смесью люминофоров, включающих сульфид цинка и термопластичный полиуретан. Они использовали бытовую ручную намоточную машину и конусообразную насадку для максимальной эффективности нанесения покрытия. Команда ученых разработала электролюминесцентный слой, используя люминофоры, легированные медью и марганцем, для создания синего, зеленого и желтого света. Это позволяет достичь многоцветного эффекта.
Для создания прозрачного проводящего волокна, исследователи покрыли прозрачное нейлоновое волокно серебряными нанопроволоками. Они использовали специальный промотор адгезии, созданный из этилацетата и резорцина, чтобы обеспечить прочное сцепление между нанопроволоками и волокном. Выбор серебряных нанопроволок был обусловлен их низким электрическим сопротивлением, высокой оптической пропускной способностью и гибкостью.
Источник:
Сынсе Чо и др., Машинная вышивка светоизлучающего текстиля многоцветными электролюминесцентными нитями (Seungse Cho et al, Machine embroidery of light-emitting textiles with multicolor electroluminescent threads), Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk4295
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
🔥2👍1
Гибкая электроника: экологичные решения и вторичная переработка
Электронная промышленность является одним из основных источников инноваций и технологического прогресса в современном мире. Однако она также является одним из крупнейших источников загрязнения окружающей среды. Производство электронных устройств требует огромного количества ресурсов, таких как энергия, вода и сырье. Кроме того, многие электронные устройства содержат токсичные вещества, которые могут попасть в окружающую среду при неправильной утилизации.
В последние годы все больше внимания уделяется разработке экологически чистых электронных устройств. В том числе и гибких электронных устройств, темпы распространения которой, как и разработки в этой области, только ускоряются. Причём, одной из особенностей гибкой электроники является то, что её компоненты гораздо легче изготовить из материалов, которые легко поддаются переработке. Такие устройства могут быть использованы в различных областях, таких как носимая электроника, медицинские устройства и даже автомобильная промышленность.
Недавно исследователи из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) в Южной Корее представили новый метод создания органических и гибких электронных устройств с компонентами, пригодными для вторичной переработки. Этот метод основан на многоразовых материалах и экологически чистых растворителях, которые оказывают минимальное воздействие на окружающую среду.
Органические материалы, соединения на основе углерода, встречающиеся в природе или полученные из искусственно созданной наземной и водной среды, могут иметь значительные преимущества перед неорганическими материалами (т. е. не содержащими углерода), когда дело доходит до разработки электроники. Хотя эти материалы часто более экономичны и естественно гибки, чем неорганические соединения, их воздействие на окружающую среду стало темой дискуссий.
В своей работе исследователи из UNIST разработали новый метод создания так называемой перерабатываемой органической гибкой (ROF) электроники, предназначенной для вторичной переработки с обратной связью. Такой подход исключает необходимость использования токсичных растворителей и позволяет повторно использовать материалы, из которых изготовлены электронные устройства.
Исследователи продемонстрировали работоспособность ROF-электроники, создав прототип светоизлучающего диода (LED). Этот LED был изготовлен из переработанных материалов и показал высокую эффективность и яркость.
Источник:
Хэчан Парк и др., Органическая гибкая электроника с замкнутым циклом переработки для устойчивых носимых технологий (Haechan Park et al, Organic flexible electronics with closed-loop recycling for sustainable wearable technology), Nature Electronics (2023). DOI: 10.1038/s41928-023-01078-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Электронная промышленность является одним из основных источников инноваций и технологического прогресса в современном мире. Однако она также является одним из крупнейших источников загрязнения окружающей среды. Производство электронных устройств требует огромного количества ресурсов, таких как энергия, вода и сырье. Кроме того, многие электронные устройства содержат токсичные вещества, которые могут попасть в окружающую среду при неправильной утилизации.
В последние годы все больше внимания уделяется разработке экологически чистых электронных устройств. В том числе и гибких электронных устройств, темпы распространения которой, как и разработки в этой области, только ускоряются. Причём, одной из особенностей гибкой электроники является то, что её компоненты гораздо легче изготовить из материалов, которые легко поддаются переработке. Такие устройства могут быть использованы в различных областях, таких как носимая электроника, медицинские устройства и даже автомобильная промышленность.
Недавно исследователи из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) в Южной Корее представили новый метод создания органических и гибких электронных устройств с компонентами, пригодными для вторичной переработки. Этот метод основан на многоразовых материалах и экологически чистых растворителях, которые оказывают минимальное воздействие на окружающую среду.
Органические материалы, соединения на основе углерода, встречающиеся в природе или полученные из искусственно созданной наземной и водной среды, могут иметь значительные преимущества перед неорганическими материалами (т. е. не содержащими углерода), когда дело доходит до разработки электроники. Хотя эти материалы часто более экономичны и естественно гибки, чем неорганические соединения, их воздействие на окружающую среду стало темой дискуссий.
В своей работе исследователи из UNIST разработали новый метод создания так называемой перерабатываемой органической гибкой (ROF) электроники, предназначенной для вторичной переработки с обратной связью. Такой подход исключает необходимость использования токсичных растворителей и позволяет повторно использовать материалы, из которых изготовлены электронные устройства.
Исследователи продемонстрировали работоспособность ROF-электроники, создав прототип светоизлучающего диода (LED). Этот LED был изготовлен из переработанных материалов и показал высокую эффективность и яркость.
Источник:
Хэчан Парк и др., Органическая гибкая электроника с замкнутым циклом переработки для устойчивых носимых технологий (Haechan Park et al, Organic flexible electronics with closed-loop recycling for sustainable wearable technology), Nature Electronics (2023). DOI: 10.1038/s41928-023-01078-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
YouTube
ПОЧЕМУ ВРАЧИ ТРЕБУЮТ ЗАПРЕТИТЬ СКИТТЛС? РАЗБОР ПИЩЕВОГО ХИМИКА: КАНЦЕРОГЕНЫ, Е-ДОБАВКИ, ЯДЫ
Вызывают ли рак конфеты Скитлс? Почему в них кладут запрещенный краситель диоксид титана? И правда ли врачи выступили категорически против этой сладости?
Я Ольга Косникова, пищевой химик-технолог и популяризатор науки. И это первое моё видео на Ютубе, ура!…
Я Ольга Косникова, пищевой химик-технолог и популяризатор науки. И это первое моё видео на Ютубе, ура!…
А сейчас будет немного оффтоп, но оффтоп полезный!
Популяризатор науки, блогер, пищевой химик и моя хорошая знакомая Ольга Косникова запустила блог на YouTube! Это свершилось, этого долго ждали, если кто не знал (её мы долго уговаривали).
Блог актуален для всех, без шуток и без исключений, так как он посвящён пищевой химии. То есть о том, что мы едим с химической точки зрения! Что вредно, а что полезно, на самом деле, мифы о еде и её составе, и многое-многое другое!
Подписываемся, друзья!
https://www.youtube.com/watch?v=Z3F_9YMWNWg&t=878s
Популяризатор науки, блогер, пищевой химик и моя хорошая знакомая Ольга Косникова запустила блог на YouTube! Это свершилось, этого долго ждали, если кто не знал (её мы долго уговаривали).
Блог актуален для всех, без шуток и без исключений, так как он посвящён пищевой химии. То есть о том, что мы едим с химической точки зрения! Что вредно, а что полезно, на самом деле, мифы о еде и её составе, и многое-многое другое!
Подписываемся, друзья!
https://www.youtube.com/watch?v=Z3F_9YMWNWg&t=878s
Микрокапсулы для охлаждения электронных устройств
Интересную идею предложили для охлаждения электроники. Чтобы понять её суть, достаточно вспомнить школьный курс физики, а именно - простейшую термодинамику, тепловые свойства вещества в разных агрегатных состояниях и при их переходах. Так вот, нам известно, что при плавлении или при кипении температура не меняется, пока вс не расплавится ил не выкипит. В реальности, конечно, это не всегда так, при больших объёмах тела или жидкости могут быть нагреты по-разному, теплопередачу никто не отменял. Однако, если объём, допустим, тела небольшой, то он может сохранять температуру постоянной при плавлении. А если ещё сделать так, чтобы таких тел было много, и как-то изолировать их друг от друга, чтобы они не сплавились, то можно добиться удержания какой-то определённой температуры за счёт плавления и поглощения, тем самым, избытка тепла.
Исследователи из Университета Лафборо разработали микрокапсулы, которые могут поглощать и высвобождать тепло, предотвращая перегрев электронных устройств, за счёт плавления их содержимого. Эти микрокапсулы наполнены материалом с фазовым переходом (PCM), который меняет свое состояние из твердого в жидкое при повышении температуры. Когда температура устройства повышается, PCM поглощает тепло и переходит в жидкое состояние. Когда температура снижается, PCM затвердевает и высвобождает тепло.
Микрокапсулы имеют ширину около 0,2 мм и не требуют источника энергии. Они могут использоваться повторно неограниченное количество раз, не теряя при этом своей эффективности. Исследователи полагают, что эти микрокапсулы можно использовать для охлаждения различных электронных устройств, таких как смартфоны, планшеты, ноутбуки и даже электромобили.
Это отличная идея! Однако меня мучал и забавлял один вопрос: материал с фазовым переходом - это такое модное название практически любого вещества? Лёд, получается, тоже материал с фазовым переходом. Но ответ, который я нашёл, оказался довольно интересным. Это материалы, которые при плавлении поглощают гораздо больше тепла, чем обычные материалы, причем температура плавления может быть достаточно низкой. Грубо говоря, они могут расплавиться даже в руке, но делать это будут медленно, поглощая всё больше и больше тепла.
Источник:
Сумит Парвате и др., Стеклянное капиллярное микрофлюидное устройство на основе Lego: метод индивидуального микрокапсулирования материалов с фазовым переходом (Sumit Parvate et al, Lego-Inspired Glass Capillary Microfluidic Device: A Technique for Bespoke Microencapsulation of Phase Change Materials), ACS Applied Materials. DOI: 10.1021/acsami.3c00281
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Интересную идею предложили для охлаждения электроники. Чтобы понять её суть, достаточно вспомнить школьный курс физики, а именно - простейшую термодинамику, тепловые свойства вещества в разных агрегатных состояниях и при их переходах. Так вот, нам известно, что при плавлении или при кипении температура не меняется, пока вс не расплавится ил не выкипит. В реальности, конечно, это не всегда так, при больших объёмах тела или жидкости могут быть нагреты по-разному, теплопередачу никто не отменял. Однако, если объём, допустим, тела небольшой, то он может сохранять температуру постоянной при плавлении. А если ещё сделать так, чтобы таких тел было много, и как-то изолировать их друг от друга, чтобы они не сплавились, то можно добиться удержания какой-то определённой температуры за счёт плавления и поглощения, тем самым, избытка тепла.
Исследователи из Университета Лафборо разработали микрокапсулы, которые могут поглощать и высвобождать тепло, предотвращая перегрев электронных устройств, за счёт плавления их содержимого. Эти микрокапсулы наполнены материалом с фазовым переходом (PCM), который меняет свое состояние из твердого в жидкое при повышении температуры. Когда температура устройства повышается, PCM поглощает тепло и переходит в жидкое состояние. Когда температура снижается, PCM затвердевает и высвобождает тепло.
Микрокапсулы имеют ширину около 0,2 мм и не требуют источника энергии. Они могут использоваться повторно неограниченное количество раз, не теряя при этом своей эффективности. Исследователи полагают, что эти микрокапсулы можно использовать для охлаждения различных электронных устройств, таких как смартфоны, планшеты, ноутбуки и даже электромобили.
Это отличная идея! Однако меня мучал и забавлял один вопрос: материал с фазовым переходом - это такое модное название практически любого вещества? Лёд, получается, тоже материал с фазовым переходом. Но ответ, который я нашёл, оказался довольно интересным. Это материалы, которые при плавлении поглощают гораздо больше тепла, чем обычные материалы, причем температура плавления может быть достаточно низкой. Грубо говоря, они могут расплавиться даже в руке, но делать это будут медленно, поглощая всё больше и больше тепла.
Источник:
Сумит Парвате и др., Стеклянное капиллярное микрофлюидное устройство на основе Lego: метод индивидуального микрокапсулирования материалов с фазовым переходом (Sumit Parvate et al, Lego-Inspired Glass Capillary Microfluidic Device: A Technique for Bespoke Microencapsulation of Phase Change Materials), ACS Applied Materials. DOI: 10.1021/acsami.3c00281
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Плёнка против льда
Будучи инженером в области самолётостроения, я не понаслышке знаю про проблему обледенения. Против образования льда применяются и подогрев кромок крыла, и нанесение специальных покрытий, видели, наверное, этот процесс. Вот бы так старались ещё и в случае образования наледи на крышах! В целом, обледенение представляет собой серьезную проблему, которая затрагивает различные отрасли, от авиации и энергетики до транспорта и строительства. Обледенение может привести к перебоям в работе, снижению эффективности, а в некоторых случаях даже к авариям.
Исследовательская группа во главе с профессором Хёнсу Кимом из кафедры машиностроения и профессором Дон Ки Юном из кафедры химии в KAIST, Южная Корея, разработала новую технологию нанесения специальной противообледенительной пленки, которая позволяет применять фототермический эффект наночастиц золота на промышленных объектах без необходимости использования нагревательных проводов, труб, периодического распыления или нанесения масляного покрытия антифризными веществами.
Уникальная техника, разработанная исследовательской группой, заключается в использовании нанокристаллов целлюлозы (CNC) для самосборки золотой наностержневой пленки (GNR) на квадрантных шаблонах с ЧПУ. Этот процесс позволяет добиться высокой однородности и выравнивания стержней, что является важным фактором для эффективной работы противообледенительной пленки.
Это может показаться простым решением, однако речь идет не о простом аккумулировании лучистого тепла, а ещё и преобразовании в тепло видимого излучения. То есть, как продукт, эта плёнка может нагреваться просто от того, что на неё светят любым источником света. Будем надеяться, что однажды этой плёнкой покроют крыши наших домов и будет не так страшно ходить около них зимой.
Источник:
Чонсу Пён и др., Плазмонные метаповерхности целлюлозных нанокристаллических матриц с квадрантами выровненных золотых наностержней для фототермической защиты от обледенения (Jeongsu Pyeon et al, Plasmonic metasurfaces of cellulose nanocrystal matrices with quadrants of aligned gold nanorods for photothermal anti-icing), Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43511-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Будучи инженером в области самолётостроения, я не понаслышке знаю про проблему обледенения. Против образования льда применяются и подогрев кромок крыла, и нанесение специальных покрытий, видели, наверное, этот процесс. Вот бы так старались ещё и в случае образования наледи на крышах! В целом, обледенение представляет собой серьезную проблему, которая затрагивает различные отрасли, от авиации и энергетики до транспорта и строительства. Обледенение может привести к перебоям в работе, снижению эффективности, а в некоторых случаях даже к авариям.
Исследовательская группа во главе с профессором Хёнсу Кимом из кафедры машиностроения и профессором Дон Ки Юном из кафедры химии в KAIST, Южная Корея, разработала новую технологию нанесения специальной противообледенительной пленки, которая позволяет применять фототермический эффект наночастиц золота на промышленных объектах без необходимости использования нагревательных проводов, труб, периодического распыления или нанесения масляного покрытия антифризными веществами.
Уникальная техника, разработанная исследовательской группой, заключается в использовании нанокристаллов целлюлозы (CNC) для самосборки золотой наностержневой пленки (GNR) на квадрантных шаблонах с ЧПУ. Этот процесс позволяет добиться высокой однородности и выравнивания стержней, что является важным фактором для эффективной работы противообледенительной пленки.
Это может показаться простым решением, однако речь идет не о простом аккумулировании лучистого тепла, а ещё и преобразовании в тепло видимого излучения. То есть, как продукт, эта плёнка может нагреваться просто от того, что на неё светят любым источником света. Будем надеяться, что однажды этой плёнкой покроют крыши наших домов и будет не так страшно ходить около них зимой.
Источник:
Чонсу Пён и др., Плазмонные метаповерхности целлюлозных нанокристаллических матриц с квадрантами выровненных золотых наностержней для фототермической защиты от обледенения (Jeongsu Pyeon et al, Plasmonic metasurfaces of cellulose nanocrystal matrices with quadrants of aligned gold nanorods for photothermal anti-icing), Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43511-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Литий-органический аккумулятор
Гонка за усовершенствованием литиевых аккумуляторов продолжается. По мере изучения научных новостей, я продолжаю поражаться тому, сколько новых технологий и результатов исследований появляется ежедневно. Порой не знаешь, что публиковать, а что нет, ведь заранее узнать, выстрелит технология или нет заранее невозможно. Поэтому приходится рассказывать о том, что интереснее. Сами по себе литиевые аккумуляторы, в том виде, в котором они существуют сейчас, стали прорывом в энергетике. Тем не менее, наличие больших трудностей на пути реализации литиевых аккумуляторов сделали их не самыми совершенными устройствами, поэтому простор для решения различных задач существует большой. Одной из проблем, или несовершенств современных аккумуляторов является применение в конструкции их катодов кобальта. Этот металл не самый безопасный для человека, к тому же его мало на земле и он дорогой.
В поисках альтернативы исследователи из ACS Central Science обратили внимание на органический материал бис-тетрааминобензохинон (TAQ). В своем исследовании они оценили потенциал TAQ в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов и обнаружили, что он обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными катодами.
Напомню, что катоды в современных литиевых аккумуляторах являются интеркаляционными. Такие электроды не накапливают ионы-носители заряда на поверхности, а поглощают их внутри своей структуры. То есть они либо осуществляют очень быструю обратимую химическую реакцию с ионами-носителями, либо имеют некоторую наноструктуру, которая может помещать в себя большое количество ионов. Именно изобретение таких электродов сделало возможным литиевые аккумуляторы, так как традиционная (по тем временам) технология с металлическими электродами в жидком электролите приводила к образованию дендритов: литий осаждался неравномерно в виде игольчатых образований и приводил к коротким замыканиям. Потом реакция с выделением кислорода, нагрев и бум. Сейчас идёт речь об изобретении электрода на органической основе.
TAQ представляет собой органическое соединение, которое может быть получено из возобновляемых ресурсов. Он изобилен и нетоксичен, что делает его более экологически чистым вариантом, чем кобальт. Кроме того, TAQ обладает высокой электрохимической стабильностью и может выдерживать длительные циклы зарядки и разрядки без значительной потери емкости.
Для улучшения циклической стабильности и увеличения адгезии TAQ к токосъемнику катода из нержавеющей стали, исследователи добавили в катод TAQ материалы, содержащие целлюлозу и резину. В ходе испытаний новый композитный катод продемонстрировал хорошую производительность, сравнимую с традиционными катодами на основе кобальта.
Источник:
Тяньян Чен и др., Многослойный органический катод для литий-ионных батарей высокой энергии, быстрой зарядки и длительного срока службы (Tianyang Chen et al, A Layered Organic Cathode for High-Energy, Fast-Charging, and Long-Lasting Li-Ion Batteries), ACS Central Science (2024). DOI: 10.1021/accentsci.3c01478
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Гонка за усовершенствованием литиевых аккумуляторов продолжается. По мере изучения научных новостей, я продолжаю поражаться тому, сколько новых технологий и результатов исследований появляется ежедневно. Порой не знаешь, что публиковать, а что нет, ведь заранее узнать, выстрелит технология или нет заранее невозможно. Поэтому приходится рассказывать о том, что интереснее. Сами по себе литиевые аккумуляторы, в том виде, в котором они существуют сейчас, стали прорывом в энергетике. Тем не менее, наличие больших трудностей на пути реализации литиевых аккумуляторов сделали их не самыми совершенными устройствами, поэтому простор для решения различных задач существует большой. Одной из проблем, или несовершенств современных аккумуляторов является применение в конструкции их катодов кобальта. Этот металл не самый безопасный для человека, к тому же его мало на земле и он дорогой.
В поисках альтернативы исследователи из ACS Central Science обратили внимание на органический материал бис-тетрааминобензохинон (TAQ). В своем исследовании они оценили потенциал TAQ в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов и обнаружили, что он обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными катодами.
Напомню, что катоды в современных литиевых аккумуляторах являются интеркаляционными. Такие электроды не накапливают ионы-носители заряда на поверхности, а поглощают их внутри своей структуры. То есть они либо осуществляют очень быструю обратимую химическую реакцию с ионами-носителями, либо имеют некоторую наноструктуру, которая может помещать в себя большое количество ионов. Именно изобретение таких электродов сделало возможным литиевые аккумуляторы, так как традиционная (по тем временам) технология с металлическими электродами в жидком электролите приводила к образованию дендритов: литий осаждался неравномерно в виде игольчатых образований и приводил к коротким замыканиям. Потом реакция с выделением кислорода, нагрев и бум. Сейчас идёт речь об изобретении электрода на органической основе.
TAQ представляет собой органическое соединение, которое может быть получено из возобновляемых ресурсов. Он изобилен и нетоксичен, что делает его более экологически чистым вариантом, чем кобальт. Кроме того, TAQ обладает высокой электрохимической стабильностью и может выдерживать длительные циклы зарядки и разрядки без значительной потери емкости.
Для улучшения циклической стабильности и увеличения адгезии TAQ к токосъемнику катода из нержавеющей стали, исследователи добавили в катод TAQ материалы, содержащие целлюлозу и резину. В ходе испытаний новый композитный катод продемонстрировал хорошую производительность, сравнимую с традиционными катодами на основе кобальта.
Источник:
Тяньян Чен и др., Многослойный органический катод для литий-ионных батарей высокой энергии, быстрой зарядки и длительного срока службы (Tianyang Chen et al, A Layered Organic Cathode for High-Energy, Fast-Charging, and Long-Lasting Li-Ion Batteries), ACS Central Science (2024). DOI: 10.1021/accentsci.3c01478
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Мини-роботы, вдохновленные насекомыми
Мы недавно обсуждали уже засилье роботов, которые похожи на что и на кого угодно, но не на человека. Дескать не к тому нас авторы фантастики готовили. И вот ещё одно достижение в области негуманоидной робототехники. Исследователи из Университета штата Вашингтон сделали двух крошечных роботов, вдохновленных насекомыми: мини-жука и водомерку. На данный момент они являются самыми маленькими, легкими и быстрыми полнофункциональными микророботами, когда-либо созданными.
Мини-жук весит всего восемь миллиграммов, а водомерка — 55 миллиграммов. Это делает их самыми легкими микророботами в мире.
Оба робота могут двигаться со скоростью около шести миллиметров в секунду. Это сравнимо со скоростью движения насекомых, с которых они "срисованы". Крошечные приводы, заставляющие роботов двигаться, являются самыми маленькими и быстрыми из когда-либо созданных для микроробототехники.
Приводы микророботов изготовлены из сплава с памятью формы. Этот материал способен менять форму при нагревании и возвращаться к исходной форме при охлаждении. В отличие от обычных двигателей, приводы из сплава с памятью формы не имеют движущихся или вращающихся частей, что делает их очень прочными с механической точки зрения.
Но у читателя может возникнуть закономерный вопрос: зачем нужно делать таких роботов? Не поучится ли повторение истории с подкованной блохой? Авторы исследования предлагают сразу несколько потенциальных направлений применения насекомоподобных роботов. Прежде всего, это замена живых насекомых в некоторых случаях: микророботы могут быть использованы для опыления растений в сельскохозяйственных целях, что может помочь повысить урожайность. Также их можно применить в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, например, для поиска и спасения людей, попавших в завалы или другие труднодоступные места. Надо тогда сделать роботов-муравьёв с такой же грузоподъёмностью, чтобы они могли и выносить пострадавших (шутка).
Микророботы могут быть использованы для мониторинга окружающей среды, включая воздух, воду и почву. И в области микропроизводства микроскопических деталей и устройств. Ну и наконец, микрохирургия: микророботы могут быть использованы для проведения роботизированных хирургических операций, что может снизить риск осложнений и ускорить процесс восстановления.
Источник:
Конор К. Тригстад и др., Новый быстрый привод Unimorph SMA на основе SMA с дозой 1 мг для микроробототехники (Conor K. Trygstad et al, A New 1-mg Fast Unimorph SMA-Based Actuator for Microrobotics), IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (2023). DOI: 10.1109/IROS55552.2023.10342518
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Мы недавно обсуждали уже засилье роботов, которые похожи на что и на кого угодно, но не на человека. Дескать не к тому нас авторы фантастики готовили. И вот ещё одно достижение в области негуманоидной робототехники. Исследователи из Университета штата Вашингтон сделали двух крошечных роботов, вдохновленных насекомыми: мини-жука и водомерку. На данный момент они являются самыми маленькими, легкими и быстрыми полнофункциональными микророботами, когда-либо созданными.
Мини-жук весит всего восемь миллиграммов, а водомерка — 55 миллиграммов. Это делает их самыми легкими микророботами в мире.
Оба робота могут двигаться со скоростью около шести миллиметров в секунду. Это сравнимо со скоростью движения насекомых, с которых они "срисованы". Крошечные приводы, заставляющие роботов двигаться, являются самыми маленькими и быстрыми из когда-либо созданных для микроробототехники.
Приводы микророботов изготовлены из сплава с памятью формы. Этот материал способен менять форму при нагревании и возвращаться к исходной форме при охлаждении. В отличие от обычных двигателей, приводы из сплава с памятью формы не имеют движущихся или вращающихся частей, что делает их очень прочными с механической точки зрения.
Но у читателя может возникнуть закономерный вопрос: зачем нужно делать таких роботов? Не поучится ли повторение истории с подкованной блохой? Авторы исследования предлагают сразу несколько потенциальных направлений применения насекомоподобных роботов. Прежде всего, это замена живых насекомых в некоторых случаях: микророботы могут быть использованы для опыления растений в сельскохозяйственных целях, что может помочь повысить урожайность. Также их можно применить в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, например, для поиска и спасения людей, попавших в завалы или другие труднодоступные места. Надо тогда сделать роботов-муравьёв с такой же грузоподъёмностью, чтобы они могли и выносить пострадавших (шутка).
Микророботы могут быть использованы для мониторинга окружающей среды, включая воздух, воду и почву. И в области микропроизводства микроскопических деталей и устройств. Ну и наконец, микрохирургия: микророботы могут быть использованы для проведения роботизированных хирургических операций, что может снизить риск осложнений и ускорить процесс восстановления.
Источник:
Конор К. Тригстад и др., Новый быстрый привод Unimorph SMA на основе SMA с дозой 1 мг для микроробототехники (Conor K. Trygstad et al, A New 1-mg Fast Unimorph SMA-Based Actuator for Microrobotics), IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (2023). DOI: 10.1109/IROS55552.2023.10342518
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Вы, наверное, уже поняли, что картинки для постов я делаю при помощи нейросети?
Так вот, тут забавное случилось, когда я стал делать картинку для последнего поста. Я написал, что мне нужен робот-водомерка. А нейросеть упрямо думала, что я от неё хочу счётчик для воды... Даже когда я решил уточнить...
Вопрос предсказуемо решился удалением слова "водомерка"
Так вот, тут забавное случилось, когда я стал делать картинку для последнего поста. Я написал, что мне нужен робот-водомерка. А нейросеть упрямо думала, что я от неё хочу счётчик для воды... Даже когда я решил уточнить...
Вопрос предсказуемо решился удалением слова "водомерка"
👍4
Вместо чистоты - квантовая защита
Группа ученых из Дрездена и Вюрцбурга смастерила полупроводниковое и, на минуточку, квантовое устройство с исключительной надежностью и чувствительностью, защищенное топологическим квантовым явлением. Технология может позволить создавать высокоточные квантовые модули для топологической физики, а также имеет потенциал привлечения внимания полупроводниковой промышленности к квантовым технологиям.
Топологический скин-эффект - это квантовое явление, которое защищает функциональность устройства от внешних возмущений, позволяя проводить измерения с беспрецедентной точностью. Учёные смогли достичь такого эффекта за счет продуманного расположения контактов на материале алюминий-галлий-арсенид.
Современные полупроводниковые устройства являются крошечными переключающими компонентами, которые контролируют поток электронов в современных электронных устройствах. С их помощью работают абсолютно все современные высокотехнологичные устройства, такие как сотовые телефоны и ноутбуки, а также современное медицинское оборудование. Современную эпоху смело можно назвать кремниевым веком, или веком полупроводников, и достичь этого удалось во многом благодаря тщательному контролю примесей в полупроводниках. Примеси материала, а также изменения температуры могут нарушить поток электронов, что приведет к нестабильности в работе.
Новое устройство, созданное физиками-теоретиками и экспериментаторами из Вюрцбург-Дрезденского кластера передового опыта ct.qmat, устраняет эту проблему. Поток электронов в этом устройстве защищен топологическим квантовым явлением. Это делает топологические устройства все более привлекательными для полупроводниковой промышленности, поскольку они исключают необходимость в чрезвычайно высоких уровнях чистоты материала, что в настоящее время увеличивает затраты на производство электроники.
Источник:
Кирилл Очкан и др., Неэрмитова топология в многотерминальном квантовом устройстве Холла (Kyrylo Ochkan et al, Non-Hermitian topology in a multi-terminal quantum Hall device), Nature Physics (2024). DOI: 10.1038/s41567-023-02337-4
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Группа ученых из Дрездена и Вюрцбурга смастерила полупроводниковое и, на минуточку, квантовое устройство с исключительной надежностью и чувствительностью, защищенное топологическим квантовым явлением. Технология может позволить создавать высокоточные квантовые модули для топологической физики, а также имеет потенциал привлечения внимания полупроводниковой промышленности к квантовым технологиям.
Топологический скин-эффект - это квантовое явление, которое защищает функциональность устройства от внешних возмущений, позволяя проводить измерения с беспрецедентной точностью. Учёные смогли достичь такого эффекта за счет продуманного расположения контактов на материале алюминий-галлий-арсенид.
Современные полупроводниковые устройства являются крошечными переключающими компонентами, которые контролируют поток электронов в современных электронных устройствах. С их помощью работают абсолютно все современные высокотехнологичные устройства, такие как сотовые телефоны и ноутбуки, а также современное медицинское оборудование. Современную эпоху смело можно назвать кремниевым веком, или веком полупроводников, и достичь этого удалось во многом благодаря тщательному контролю примесей в полупроводниках. Примеси материала, а также изменения температуры могут нарушить поток электронов, что приведет к нестабильности в работе.
Новое устройство, созданное физиками-теоретиками и экспериментаторами из Вюрцбург-Дрезденского кластера передового опыта ct.qmat, устраняет эту проблему. Поток электронов в этом устройстве защищен топологическим квантовым явлением. Это делает топологические устройства все более привлекательными для полупроводниковой промышленности, поскольку они исключают необходимость в чрезвычайно высоких уровнях чистоты материала, что в настоящее время увеличивает затраты на производство электроники.
Источник:
Кирилл Очкан и др., Неэрмитова топология в многотерминальном квантовом устройстве Холла (Kyrylo Ochkan et al, Non-Hermitian topology in a multi-terminal quantum Hall device), Nature Physics (2024). DOI: 10.1038/s41567-023-02337-4
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3