Солнечная панель-кипятильник

27.07.2013

Команда исследователей из Университета Райса разработала уникальный солнечный коллектор на основе металлических и углеродных наночастиц. Данное устройство превращает воду в высокотемпературный пар, который можно использовать для отопления или выработки электроэнергии. В частности, разработчики предлагают использовать устройство в качестве автоклава, то есть для стерилизации инструментов.

К сожалению, в некоторых регионах, например Африки, а также зонах стихийных бедствий или боевых действий стерилизация хирургических инструментов может стать проблемой. В таких случаях могло бы помочь устройство, производящее пар с помощью солнечного света. Обычно компактные солнечные коллекторы не позволяют получить достаточное количество горячего пара для быстрой стерилизации набора инструментов.

Ученые из Университета Райса решили эту проблему, добавив в конструкцию коллектора прозрачный бак с металлическими и углеродными наночастицами, которые поглощают солнечное тепло гораздо лучше, чем чистая вода или простая металлическая темная поверхность. Наночастицы не поднимаются вверх вместе с паром, поэтому пар на выходе из установки чистый и может применяться для производства питьевой или дистиллированной воды. Соответственно, наночастицы используются повторно - они остаются в прозрачном баке коллектора. Растворенные в воде наночастицы позволяют нагревать воду быстрее и сильнее, чем это делают обычные коллекторы. Кроме того, сама установка имеет меньшие габариты. В ходе экспериментов разработчики создали солнечный автоклав с замкнутым циклом, который за 30 минут стерилизует хирургические инструменты не хуже, чем электрические автоклавы.

Также, разработчики собрали установку, предназначенную для очистки сточных вод, в которой грязная вода нагревается солнечным светом, превращается в пар, а затем конденсируется. На выходе получается вода, пригодная для питья. Таким образом, создана эффективная технология стерилизации и очистки, которая может найти широкое применение в районах, где отсутствует электричество или где есть смысл его экономить за счет солнечного коллектора. В частности, в Индии и Африке проблема чистой питьевой воды крайне актуальна. Электричество есть далеко не везде, люди пьют некипяченую воду, моют в ней детей. Это является одной из основных причин неблагоприятной эпидемиологической обстановки в данных регионах и связанной с ней высокой смертности. В то же время солнечного света в Индии и Африке в избытке.

Кроме того, подобные установки могли бы пригодиться в полевых условиях, например их можно делать мобильными - на шасси автомобилей.

<< Назад: Инновационное производство 3D-наночипов 27.07.2013

>> Вперед: Блоки питания Cooler Master G мощностью 500, 600 и 700 Вт 26.07.2013

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 Проблемы секса на Марсе 03.06.2018 Идея колонизации Марсе - это не просто научная фантастика; НАСА и космические агентства по всему миру упорно трудятся, чтобы определить, что потребуется для человечества, чтобы укорениться на Красной планете. Перед человечеством встают разные проблемы, вроде выращивания источников питания или неблагоприятной среды обитания. Но самой огромной проблемой для колонизации ученым видится - секс. В новой исследовательской работе международная команда ученых изучает проблемы рождения людей на поверхности Марса. Первым и наиболее очевидным препятствием является среда с низкой гравитацией, которая может представлять серьезную угрозу для процессов зачатия и беременности, которые кажутся такими простыми на Земле. Ученые знают о проблемах астронавтов, которые провели месяцы, а в некоторых случаях и годы в космосе. Более низкая гравитация заставляет мышцы быстро ухудшаться и может даже ослабить структуру костей. Кроме того, астронавты иногда испытывают проблемы со зрением и даже изменения в форме своего мозга. В исследовании рассматриваются неотъемлемые проблемы, связанные с укреплением численности небольшой колонии поселенцев на планете. Понятие "любовь" не должно стоять на пути к выживанию. Кроме того, некоторым людям никогда не разрешат иметь детей из-за нежелательных признаков, которые представляют опасность для колонии в целом. Но самое пугающее, что в ходе колонизации может появиться новый вид человека, который сможет процветать на Марсе, но не сможет жить на Земле.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025