Суперконденсатор из цемента и сажи

16.09.2023

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) представили новый подход к хранению энергии, используя цемент и сажу. Эта технология обещает быть доступным и эффективным методом накопления электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников, таких как солнечные, ветровые и приливные электростанции.

Ключевым параметром для эффективности конденсатора является его площадь поверхности пластин. Инженеры разработали материал на основе цемента с уникальной внутренней структурой, обеспечивающей значительную площадь поверхности.

Процесс создания этого материала включает введение высокопроводящей сажи в цементную смесь, которая затем высыхает. Реакция между водой и цементом создает сложную сеть микропоров в материале, в которых углерод образует проводящие структуры.

Эти структуры напоминают фракталы, с большими ветвями, ветвями среднего размера и мельчайшими деталями на микроскопическом уровне. Эти "деревья" обеспечивают огромную площадь поверхности внутри относительно компактного объема. Получившийся материал затем насыщается обычным электролитом, таким как хлорид калия. Исследователи обнаружили, что два электрода из этого материала, разделенные тонким изолятором, образуют мощный суперконденсатор.

Инженеры предполагают, что такой бетонный суперконденсатор может быть интегрирован, например, в фундамент дома, где он способен хранить энергию, накопленную солнечными панелями на крыше, для использования в ночное время. При этом затраты на строительство фундамента останутся незначительными. Другим потенциальным применением являются бетонные дороги, которые могут заряжать электрические автомобили.

<< Назад: Умная подушка Nitetronic F1 17.09.2023

>> Вперед: Контейнеровоз на метаноле 16.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Лекарство против старости 03.07.2016 Вещество под названием никотинамидмононуклеотид (НМН) известно тем, что замедляет процесс старения у мышей. Теперь его собираются испробовать на людях. Специалисты из Вашингтонского университета и японского университета Кэйо собираются протестировать эффективность и безопасность нового вещества. Уже со следующего месяца 10 здоровых людей будут принимать НМН, и если тот улучшит телесные функции и замедлит процесс старения, то станет первым официальным лекарством против старения. НМН - это органическая молекула, которая довольно часто встречается в пищевых продуктах, например, молоке. Предыдущие исследования показали, что это вещество замедляет процесс старения с помощью активации сиртуина, белка, чьи функции с возрастом значительно ослабевают. Исследования, проведенные Шиничиро Имаи из Вашингтонского университета, показали, что НМН активирует ген, ответственный за сиртуин. В одном эксперименте мышей постоянно держали на диете с высоким содержанием НМН и выяснили, что он уменьшает возрастной спад в обмене веществ, а также замедляет процесс ухудшения зрения. Для мышей он стал настоящим эликсиром жизни, но мы по-прежнему не знаем, влияет ли НМН так же на людей. С помощью этого вещества длительность жизни мышей увеличилась почти на 70%. Тем не менее, у ученых есть некоторые сомнения, так как результаты исследований о старении, проводимых на мышах, обычно редко в полном объеме повторяются на людях. Так что навряд ли НМН увеличит жизнь человека на 70%, но он вполне может крайне позитивно сказаться на нашей физиологии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025