Новый полимер позволит заряжать электромобиль за несколько минут

Поделиться



Группа ученых из Университета Суррея совместно с Augmented Optics Ltd. применила метод создания контактных линз для разработки нового полимерного материала для ионисторов. С его помощью можно будет заряжать электромобили за несколько минут, увеличивая запас хода. Так на одном заряде электрокар сможет добраться из Лондона в Эдинбург. Ученые разработали полимер, который в несколько раз повышает производительность ионисторов — суперконденсаторов, которые хранят и распределяют большие объемы энергии. Для производства материала исследователи применили технологию, которая используется для создания гибких контактных линз.





Технология может повысить плотность энергии ионисторов в 1000-10 000 раз — достаточно установить элемент из нового материала на место электролита. Полученный ионистор сможет заряжать смартфон или ноутбук за несколько секунд, а электромобиль — за несколько минут. На данный момент на зарядку электрокара уходит 6-8 часов, но если заменить существующие аккумуляторы инновационными ионисторами, процесс значительно ускорится. Таким образом, из Лондона в Эдинбург можно будет добраться без подзарядки.

Глава Tesla и SpaceX Илон Маск ранее заявлял, что ионисторы приведут к революции в сфере транспортных технологий. Они уже используются в некоторых китайских автобусах, но их запас хода пока сильно ограничен. Улучшенные электронные компоненты позволят общественному транспорту заряжаться за несколько секунд, причем зарядка потребуется после 20-30 остановок. Ученые также отмечают, что материал может применяться для создания биоэлектроники, датчиков, носимых устройств и оптики нового поколения. Augmented Optics Ltd. уже создали компанию SuperCapacitor Materials Ltd. для продвижения нового продукта. Полномасштабный прототип появится в следующем году.

Ранее подобную технологию представила команда ученых из Университета Центральной Флориды (UCF). Они открыли метод создания гибких суперконденсаторов (ионисторов), которые способны хранить больше энергии и перезаряжаться более 30 тысяч раз без снижения производительности.



  Однако пока большинство компаний пытаются ускорить процесс подзарядки электронных устройств и автомобилей с привычными литий-ионными батареями. Технология компании ABB может заряжать электробусы за 15 секунд, а скоростная электрозаправка Proterra за 10 минут обеспечит автобусу пробег в 50 км. Toshiba использует методику беспроводной зарядки на основе магнитного резонанса, которая заряжает автобус за 15 минут. Весной ученые из Национальной лаборатории Оук-Ридж при Министерстве энергетики США создали высокоэффективную беспроводную зарядку мощностью 20 киловатт, которая заряжает электротранспорт в три раза быстрее аналогов. опубликовано  

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: hightech.fm/2016/12/07/supercapacitor

Изобретен материал для хранения водорода даже в кармане

Поделиться



Водород имеет большой потенциал в качестве будущего источника экологически чистой энергии. Проблема состоит в том, что газообразный водород трудно безопасно хранить и перевозить. Интенсивность, с которой он горит, сделала жидкий водород топливом для космической промышленности, для этого он должен быть сжиженным при очень низких температурах. В настоящее время японская исследовательская группа изобрела компактный, гибкий полимер, который может быть использован для создания пластикового контейнера в котором водород можно безопасно носить даже в кармане.





Исследователи по всему миру искали в течение долгого времени наилучший способ  хранения водорода, для того что бы более широко применять его в качестве источника топлива. На данном этапе основное внимание уделяется разработке компактного хранения водорода для автомобильной промышленности, а также для других небольших мобильных устройств. Современные автомобили на водородных топливных элементах, такие как Honda Clarity Fuel Cell, не сжигают водород, а химически преобразовывают газообразный водород с кислородом из воздуха для выработки электроэнергии, причем водород хранится в дорогих резервуарах под высоким давлением, которые созданы, чтобы выдерживать экстремальные нагрузки.

Это где новый полимер найдет применение? Исследователи Университета Васэда (The Waseda University) скоро докажут что их новый кетон — спиртовый полимер безопасен  даже при наполнении газообразным водородом.

Открытие было на основании недавних исследований  водородпоглащающих органических соединений, которые показали потенциал в качестве практического способа хранения водорода, поскольку соединения могут безопасно и обратимо храненить водород путем образования химических связей с нем. 





Материал, найденый в университете Васэда, был создан путем разработки полимера из кетона под названием флуорен — органическое соединение, которое используется для производства противомалярийных препаратов.

Полимер может быть отлит в виде пластикового листа, и может фиксировать водород с помощью простого электролитического гидрирования при — 1,5 В (по сравнению с Ag / AgCl) в воде при комнатной температуре. При нагревании до 80 ° C (176 ° F) с жидким иридиевым катализатором, флуореновый полимер высвобождает водород. 

Таким образом, есть основания смотреть в будущее с оптимизмом — полученный полимер безопасен и прост в обращении, легко принимает нужную форму, прочный, негорючий и обладает низкой токсичностью. Его можно проводить через повторяющиеся циклы фиксации и выделения водорода в мягких условиях без значительных потерь.

Это означает, что в будущем полимер может быть использован для создания пластиковых контейнеров для водорода, которые можно носить в кармане. Его потенциальные возможности впечатляют — например, он может быть использован транспортировки водорода и использования картриджей в качестве источника топлива для транспортных средств и других устройств, а также для создания систем подачи водорода для домов, предприятий и удаленных исследовательских баз на Луне или Марсе ... опубликовано  

 

Источник: newatlas.com/new-polymer-stores-hydrogen-safely/46686/

Экологические деньги

Поделиться



        Фунты стерлингов станут пластиковыми.  Пластиковые купюры устойчивы к износу и их труднее подделать. Переход на пластик запланирован в 2015 году. 





        Великобритания планирует с 2015 года перейти с бумажных купюр на пластиковые, которые считаются более долговечными, кроме того, являются водонепроницаемыми и их сложнее подделать. Среди других преимуществ полимерных банкнот отмечается их гигиеничность: на таких деньгах скапливается меньше бактерий. Кроме того, их сложнее порвать или смять, что упрощает работу с торговыми автоматами. 





        Данные банкноты также являются более экологичными, поскольку их нужно меньшее количество, чем бумажных денег, и они подлежат переработке. Однако стоимость производства полимерных денег существенно выше, чем традиционных. Дополнительные расходы потребуются на то, чтобы перепрограммировать банкоматы и другие торговые аппараты. 





        Пресс-секретарь Банка Англии сообщил, что пока окончательное решение не принято, однако регулятор рассматривает различные варианты. 





        Стоит отметить, что пластиковые банкноты впервые были введены в Австралии в 1988 году для борьбы с поддельными деньгами, оказалось вполне успешной практикой. Пластиковыми деньгами также пользуются в Канаде, Новой Зеландии, Румынии, Папуа Новой Гвинее, Мексике и Вьетнаме.

Источник: /users/147

Ученые продемонстрировали возможность 3D-печати жидким металлом

Поделиться



        Ученые Университета Северной Каролины создали технологию печати трeхмерных объектов из жидкого сплава галлия и индия. Описание процесса опубликовали в журнале Advanced Materials, кратко пересказал суть работы официальный сайт Университета.
        Новизна разработки состоит в том, что в ученых получилось подобрать такой сплав галлия и индия, который после печати продолжает сохранять свою форму. Напeчатанная структура из шариков и нитей дeржится за счет тонкой пленки оксида, а внутри при этом остaется жидкой. После того как трeбуемый объект будет нaпечатан, его можно покрыть пoлимером и получить, таким образом, элестичные и гибкие провода, которые не рaзрушаются при многократном растяжении и сжатии.



        Металлы, которыe входят в состав сплава, имеют низкую точку плaвления — индий около 157, а галлий чуть менее 30 градусoв по Цельсию. При этом, в oтличие от еще более низкoплавкой ртути, эти металлы не представляют опасности для человека.
        Раньше инженеры уже примeняли сплавы на основе индия и галлия для создания металлических объектов, способных держать форму. Тогда спосoбность вoсстанавливать форму каплям мeталла придавали при помощи специального порошкового покрытия.

Источник: /users/413

Ученые создали термополимер, который можно использовать для охлаждения электронных устройств

Поделиться






В ходе проведенных исследований полимера политиофена специалисты изучили свойства теплопроводящих волокон, которые можно применять в сфере автомобилестроения и приборостроения, как охлаждающую деталь.

Эти волокна обладают высокими качественными характеристиками и могут соперничать даже с лучшими представителями среди термопаст. Раньше предполагалось, что нет возможности использовать полимер для применения в термоинтерфейсе, так как при воздействии больших температур осуществляется их разложение. Однако с течением времени специалисты нашли способ применять этот материал в качестве составляющей солнечных батарей.

Американский ученый, который стоит во главе группы, сделавшей открытие, утверждает, что все дело в характере связей между молекулами в веществе. Из-за хаотичного расположения связей в полимерах они плохо справляются с теплопроводимостью. Отсутствие прямых связей как раз и мешает свободно распространяться квазичастицам колебаний, которые как раз и участвуют в процессе передачи тепла.

Еще в Советском Союзе ученый по фамилии Таммом открыл такое понятие как фонон. Этот элемент являет собой не что иное, как квант движения кристаллических атомов. Ученые в ходе исследований пришли к выводу, что именно в кристаллических структурах атомы могут активно взаимодействовать, вследствие чего было трудно наблюдать в них явления термодинамики. Так как выводилось огромное количество уравнений дифференциального типа, которые аналитически невозможно вычислить. Особым подходом стала замена кристаллов на звуковые волны, под квантом которых и стали понимать фонон. Специальная технология выращивания нитей дала возможность направить их в одну сторону, в результате чего стабилизировать движение фононов.

Источник: globalscience.ru

В Ливерпуле разработали эффективный полимер для захвата парникового газа

Поделиться





Английские химики разработали недорогой материал, поглощающий значительную долю диоксида углерода.

В отличие от других видов, такой бензольный материал способен улавливать CO 2 во влажных и кислых условиях. Исследователи полагают, что высокая впитывающая способность сшитого бензола может быть использована для сбора CO 2 на различных электростанциях. Команда Андрея Купера из Университета Ливерпуля разработала новый полимер с помощью алкилирования Фриделя-Крафтса для перекрестного сшивания бензола формальдегидом диметилформамида. Полученный материал выглядит как жесткий, коричневый и чрезвычайно пористый кусок пластика. В сухих условиях, материал может принять 15,32 ммоль СО 2 на грамм, что значительно больше, чем другие твердые углеродозахватывающие материалы. Основным недостатком для материала является то, что его способность превосходит другие материалы только при высоких давлениях.

Источник: nauka24news.ru/

Новый полимер поможет упростить переход к зеленой энергетике

Поделиться







Губчатый полимер, который впитывает в себя углекислый газ из парниковых газов и затем высвобождает его для дальнейшей переработки, позволит значительно облегчить переход от ископаемого топлива на новые, более экологически чистые источники энергии, такие как водород. Этот новый материал был разработан командой исследователей из университета Ливерпуля под руководством профессора Эндрю Купера.

Основными преимуществами полимерного материала являются прочность и устойчивость к различным воздействиям, причем как механическим, так и температурным и химическим, отличные характеристики по адсорбции CO2, а также сравнительно низкая стоимость производства. Благодаря этим свойствам, адсорбент может быть использован в новой технологии с нулевым уровнем выбросов под названием «комбинированный цикл комплексной газификации» (IGCC), которая позволяет преобразовывать ископаемое топливо и водородный газ.

Существующие сегодня на рынке адсорбенты углекислого газа чаще всего используются только для удаления его из выхлопов дымовых труб на угольных электростанциях. В отличие от них новый материал, созданный Купером и его командой, имеет микропористую структуру, благодаря которой он действует как губка для посуды – набухает, вбирая в себя углекислый газ, и затем, при сжатии, высвобождает его. Как утверждают исследователи, «губка» СО2 работает лучше при высоком давлении, при котором обычно происходят процессы газификации.

Сам материал, по внешнему виду напоминающий песок коричневого цвета, производится путем соединения в кристаллическую структуру множества малых молекул на основе углерода. Похожую структуру имеет полистирол, пластик, используемый в производстве пенополистирола и другого упаковочного материала. Как и полистирол, новый адсорбент обладает высокой стабильностью даже в агрессивных средах, например, выдерживая процесс кипячения в кислоте. Адсорбируя углекислый газ, материал не впитывает пары воды, что является одной из причин снижения эффективности действия других аналогов на рынке. Ну и, наконец, этот микропористый полимер является многоразовым и имеет довольно длительный срок службы.

В настоящее время Купер планирует приспособить материал для использования в дымовых трубах и других потоках выхлопных газов, возможно, совместно с имеющимися мембранами, улавливающими углекислый газ.

Источник: www.cheburek.net

Специалисты Boeing создали самый лёгкий в мире материал из металла

Поделиться



Новый материал, разработанный в компании Boeing, выполнен из металла, но он настолько лёгок, что его может легко удерживать на себе отцветший цветок одуванчика.

Продукт, называемый микролаттисом (микрорешёткой), в 100 раз легче пенополистирола и выполнен из соединений полых металлических трубок. Его структура напоминает строение кости, в которой наружная часть жёсткая, а внутренняя в основном полая, что делает материал сверхлёгким и вместе с тем стойким к разрушению.





Научный сотрудник лаборатории HRL София Янг говорит, что полимеры с  открытопористой структорой  являются «самыми лёгкими материалами в мире». Для объяснения полезных свойств такого полимера она приводит как пример часто задаваемую в школах задачу — как сохранить яйцо неповреждённым при падении. Если завернуть его перед экспериментом в этот материал, а не, например, в рулон пузырчатой плёнки, то задача будет успешно решена, сказала она.

Для Boeing наиболее вероятной сферой применения нового сверхлёгкого полимера является самолётостроение – это позволит конструкторам компании сэкономить на весе и сделать летательный аппарат более экономичным.опубликовано 

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: gearmix.ru/archives/22915

Ford обещает изготавливать пластик из СО2

Поделиться



Поскольку условия регулирования выбросов парниковых газов становятся все жёстче, много внимания уделяется созданию более эффективных двигателей, но двигатели не являются единственной частью автомобиля, вредной для окружающей среды.

Производство пластмассы и пены, находящихся по всей кабине авто, производит не меньше грязных отходов, поэтому Ford пытается решить эту проблему с помощью пены и пластмассовых компонентов на основе собранного СО2.





Пятьдесят процентов полиолов в новой пене Ford произведены на основе CO2, что означает, что в их производстве использовано в два раза меньше нефти.





Компания планирует использовать эту пену в креслах и под капотом своих машин, и делая так, по словам гиганта из Детройта, компания может сэкономить до 272 млн кг нефти в год.





На данный момент, пена проходит испытания, чтобы убедиться, что она сможет выдержать суровое использование потребителем.





Проект работает с 2013 года, и включает в себя таких поставщиков как Novomer из Нью-Йорка, который использует CO2, улавливаемый от работающих заводов, для создания полимеров, используемых в пенах и пластмассах.





«Ford работает агрессивно, чтобы снизить свое воздействие на окружающую среду за счет сокращения использования пластика и пенопласта на нефтяной основе», сказала Дебби Милевски (Debbie Mielewski), старший технический руководитель отдела устойчивости Ford.





«Эта технология очень интересна, потому что она вносит свой вклад в решение, казалось бы, непреодолимой проблемы — изменения климата».





Согласно официальной информации, компания строит планы по использованию большего количества пены и пластмассовых компонентов на основе собранного углерода, тем самым пытаясь уменьшить свою зависимость от ископаемых видов топлива. Новые биоматериалы могут быть интегрированы в транспортные средства в течение следующих пяти лет.  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: facepla.net/the-news/eco-transportation-mnu/5471-ford-%D1%81%D0%BE2.html

16-летняя школьница разработала суперполимер для борьбы с засухой

Поделиться



Школьница из ЮАР создала суперабсорбирующий полимер из апельсиновых корок и кожуры авокадо. Эта разработка может помочь Южной Африке бороться с засухой. В разгар сильнейшей засухи в Южной Африке школьница Нирджин из Йоханнесбурга создала супер абсорбирующий полимер, который сможет изменить способ выращивания сельскохозяйственных культур.





Полимер создается из простых, легко доступных переработанных материалов — апельсиновой корки и кожуры авокадо. И он способен хранить воду в количестве, в сотни раз превышающем его собственный вес.

Разработка получила награду Google Science Fair для Ближнего Востока и Африки. Сельскохозяйственный союз Южной Африки всегда вынужден просить у правительства субсидии на то, чтобы пережить засуху. И изобретение школьницы может помочь им в решении их проблем.

К примеру, суперабсорбирующий материал может быть использован для создания водохранилищ с минимальными затратами. Эту воду фермеры смогут использовать для своего урожая.





Суперабсорбирующие полимеры основываются на цепочках молекул полисахаридов. Когда Нирджин узнала, что апельсиновая корка на 64% состоит из полисахарида, а также пектина, который используется в качестве желирующего вещества, она решила разработать собственный полимер. Кожа апельсина смешивается с кожурой авокадо, на солнце происходит химическая реакция, превращая смесь с полимерное соединение.

Как победителю Google Science Fair Нирджин был назначен наставник, с которым вместе она и будет развивать свой проект. опубликовано  

 

Источник: hightech.fm/2016/08/11/supermaterial