Графен из древесины

18.09.2017

Многие называют графен материалом будущего, ведь он обладает множеством уникальных свойств, однако есть у графена и существенный недостаток: производить его в больших количествах все еще очень дорого. И недавно исследователи из университета Райс представили лазерную технологию производства графена (laser-induced grapheme, сокращенно LIG), в которой в качестве сырья используется обычная древесина.

В новой технологии применяется свет промышленного лазера, настроенного определенным образом. Весь процесс проходит при комнатной температуре внутри герметичной камеры, в которой отсутствует воздух. Отсутствие кислорода препятствует горению древесины, а давление и параметры лазера приводят к тому, что на поверхности дерева образуется "графеновая пленка".

Ученые университета Райс остановили свой выбор на древесине не случайно, так как она богата лигниновой целлюлозой. С 2014 года эксперты выбирали вид дерева и остановили свой выбор на сосновой древесине, так как в ней содержание лигниновой целлюлозы наиболее высоко. Кроме того, ученые заметили, что изменение мощности лазера влияет на качество получаемого графена. Наилучшее качество материала получается при мощности промышленного лазера в 70% от исходной.

Используя новый метод, специалисты изготовили опытные образцы электродов, используемых для расщепления воды на кислород и водород, а также графеновые суперконденсаторы, способные накапливать большое количество энергии. Как рассказал Рукуан Йе из университета Райс,

"На наши графеновые электроды LIG для увеличения эффективности их работы были нанесены слои соединений кобальта, фосфора, никеля и железа, что сказалось в положительную сторону на продолжительности их работы. У этой технологии имеется очень широкий ряд областей применения. Ее можно будет использовать в технологиях сбора солнечной энергии, искусственного фотосинтеза и массе других областей".

<< Назад: Аппаратный кодировщик HEVC 19.09.2017

>> Вперед: Дебют робота-дирижера 18.09.2017

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 Фонарь рыболова 02.09.2004 Несложное изобретение двух американских любителей рыбалки, запатентованное в 1993 году, никак не найдет производителя или инвестора. Существующий в одном экземпляре прибор представляет собой газовый фонарь, поставленный на круглый поплавок. Устройство заякоривается вечером в водоеме, лампа зажигается. На свет слетаются жучки, мотыльки и прочие букашки, многие из них, обжигая крылья, падают в воду. На этот корм собирается мелкая рыбешка, за ней приходят крупные хищники. Тут рыболов забрасывает удочку. Испытания прошли успешно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025