Электричество из соленой воды с помощью двухслойной мембраны

30.10.2018

Устройство способно превратить 35,7% химической энергии, хранящейся в соленой воде, в пригодное для использования электричество. Это такой же эффективный источник электроэнергии, как ветровые турбины, и эффективнее, чем большинство солнечных батарей.

Природа любит баланс и стремится уравновесить непропорциональные части системы. Примером этому может послужить такой процесс, как осмос. Если в одной части системы раствор содержит больше каких-то элементов и веществ, чем в другой, то в первую поступает растворитель (как правило, вода), чтобы уравнять концентрацию веществ с обеих сторон. Здесь есть две особенности: процесс проходит в одностороннем порядке и способствует этому естественная мембрана, которая пропускает растворитель. Осмос помогает, например, растениям впитывать влагу: корни "собирают" ее, а клетки растения не выпускают обратно.

Этот же процесс используют ученые для создания скоростной линии электросети, которая получает ток из соленой воды. Когда ионная решетка солей, состоящая из пучков положительно и отрицательно заряженных частиц, растворяется в воде, пучки разрываются, оставляя частицы свободными для участия в осмосе. Если между соленой и пресной водой расположить заряженные тонкие мембраны, то частицы будут перетекать с одной стороны на другую, уравновешивая количество положительных и отрицательных зарядов. Благодаря этому возникает электрический ток. Мембраны для такого процесса уже используются, но они дорогостоящие и с течением времени имеют тенденцию к протеканию. Это позволяет частицам пройти обратно в неправильном направлении, уменьшая количество электричества, которое они могут произвести.

Исследователи из Китая создали новую, двухслойную мембрану, которая обладает разными свойствами с обеих сторон: начиная от размера пор до заряда самой мембраны. Каждый слой пропускает частицы с определенным зарядом. Это стимулирует постоянный поток заряженных частиц с одной стороны на другую, не позволяя им дрейфовать назад в неправильном направлении. Новые мембраны были названы в честь двуликого Януса, древнеримского бога дверей, входов и выходов.

<< Назад: Землю взвесили при помощи нейтрино 31.10.2018

>> Вперед: Защита спиновых кубитов от внешнего шума 30.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Гормон ирисин поддерживает иммунитет при рассеянном склерозе 14.06.2026

Рассеянный склероз (РС) остается одним из наиболее распространенных аутоиммунных заболеваний нервной системы, при котором иммунные клетки атакуют миелиновую оболочку нейронов, вызывая воспаление, повреждение тканей и прогрессирующие неврологические нарушения. Физические упражнения уже давно рекомендуются пациентам как способ облегчения симптомов и замедления прогрессирования болезни, однако точные молекулярные механизмы этого благотворного влияния оставались недостаточно изученными. Новое исследование международной команды ученых пролило свет на ключевую роль гормона ирисина, который вырабатывается мышцами во время физической активности. Исследователи из Массачусетской больницы общего профиля Brigham (Mass General Brigham) и Университетского медицинского центра Гамбург-Эппендорф (UKE) провели серию экспериментов на мышиной модели рассеянного склероза, известной как экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит (EAE). Они обнаружили, что ирисин значительно снижает выраженность клинич ...>>

Охлаждение без электричества на основе солнечной энергии и соли 14.06.2026

С ростом глобальных температур и увеличением спроса на кондиционирование воздуха традиционные системы становятся все более энергоемкими, создавая серьезную нагрузку на электросети и способствуя росту выбросов парниковых газов. В поисках устойчивых альтернатив ученые разрабатывают технологии пассивного охлаждения, которые не требуют подключения к сети. Одним из перспективных решений стала система NESCOD (No Electricity and Sustainable Cooling On-Demand), созданная исследователями из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии. Новая технология основана на простом, но эффективном химическом процессе - растворении нитрата аммония в воде. Эта эндотермическая реакция активно поглощает тепло из окружающей среды, что приводит к быстрому понижению температуры. В лабораторных испытаниях система демонстрировала впечатляющие результаты: температура окружающей среды снижалась с 25 °C до 3,6 °C всего за 20 минут. Нитрат аммония был выбран не случайно - е ...>>

Длительное заточение порождает паранойю и конфликты в команде 13.06.2026

В условиях полной изоляции от внешнего мира, когда люди вынуждены проводить вместе многие месяцы в ограниченном пространстве, человеческая психика подвергается серьезным испытаниям. Такие ситуации типичны не только для полярных станций, но и для будущих длительных космических миссий. Международная исследовательская группа из университетов Цюриха, Берна и Вюрцбурга провела уникальное наблюдение за членами команды на франко-итальянской станции Конкордия в Восточной Антарктиде, чтобы лучше понять эти процессы. В течение десяти месяцев, с февраля по ноябрь, ученые следили за 12 участниками зимовки. Специальные датчики, которые носили все члены экспедиции, фиксировали каждую встречу - когда она происходила, с кем именно и сколько длилась. Кроме того, исследователи регулярно собирали подробные анкеты о психологическом состоянии, межличностных отношениях и уровне производительности каждого участника. Это позволило создать объективную картину динамики команды в условиях крайней изоляции. ...>>

Смартфон Realme Realme 16T 5G 13.06.2026

Компания Realme представила модель Realme 16T 5G, которая выделяется впечатляющей емкостью батареи. Этот аппарат ориентирован на тех, кому нужна надежная работа в течение нескольких дней без подзарядки, при этом сохраняя компактные габариты и современные характеристики среднего сегмента. Главной особенностью новинки стал аккумулятор емкостью 8000 мАч, который, по заявлениям производителя, способен обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. Несмотря на такой массивный источник питания, инженерам удалось удержать толщину корпуса менее 9 миллиметров, а общий вес устройства составляет всего 224 грамма. Это делает смартфон удобным для длительного ношения, не жертвуя мобильностью. Экран Realme 16T 5G представляет собой 6,8-дюймовую LCD-панель с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такая комбинация обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и хорошую видимость даже при ярком освещении. За производительность отвечает процес ...>>

Аутисты более взвешены и рациональны 12.06.2026

Человеческий мозг постоянно сталкивается с необходимостью принимать решения в условиях неопределенности и обилия информации. Однако часто мы поддаемся когнитивным искажениям, связывая успех или неудачу со случайными факторами. Новое исследование ученых из Университета Бар-Илан в Израиле показало, что люди с аутизмом демонстрируют заметное преимущество в этом отношении: они реже отвлекаются на ментальный шум и точнее определяют реальные причины событий, что позволяет им делать более рациональный выбор. В ходе эксперимента участникам предлагалось выбирать на экране абстрактные фигуры, чтобы получить вознаграждение. Сами фигуры имели реальное значение для успеха, в то время как их положение на экране - слева или справа - постоянно менялось случайным образом и не влияло на результат. Несмотря на предупреждения, большинство нейротипичных людей подсознательно начинали ассоциировать удачу с местоположением фигуры, формируя ложные причинно-следственные связи. Такой феномен психологи называю ...>>

Случайная новость из Архива Полезные свойства моркови для кожи и организма 24.07.2024 Морковь уже давно известна своей пользой для зрения и является популярным продуктом среди миллионов людей. Однако недавние исследования показали, что ее положительное влияние простирается далеко за пределы улучшения зрительного аппарата. Научное исследование, представленное на конференции NUTRITION 2024, подтвердило, что морковь не только улучшает зрение, но и оказывает значительное положительное влияние на здоровье кожи. Употребление моркови может повысить уровень каротиноидов в организме, что помогает избежать множества кожных проблем. Ученые доказали, что морковь является не только полезным продуктом для зрения, но и мощным средством для улучшения состояния кожи и общего здоровья организма. Регулярное употребление моркови может повысить уровень каротиноидов в коже, обеспечивая защиту от различных кожных проблем и способствуя общему оздоровлению. Каротиноиды - это пигменты, содержащиеся в различных фруктах и овощах. Они известны своей способностью улучшать антиоксидантную защиту организма и снижать риск хронических заболеваний, таких как рак и болезни сердца. Мэри Харпер Симмонс, магистр наук в области питания Семфордского университета и ведущий автор исследования, отметила, что даже небольшие изменения в рационе, такие как добавление моркови, могут принести заметную пользу для здоровья. В эксперименте приняли участие 60 молодых людей, которых разделили на группы. В течение четырех недель одна группа употребляла дольки яблока, другая - 100 граммов детской моркови, третья - мультивитаминную добавку, содержащую бета-каротин, а четвертая - сочетание детской моркови и добавки. Уровень каротиноидов в коже измеряли с помощью прибора VeggieMeter. Результаты научной работы показали, что у участников, употреблявших детскую морковь, уровень каротиноидов в коже увеличился на 10%, а у тех, кто также принимал мультивитамины, этот показатель вырос на 21,6%. В контрольной группе, употреблявшей яблоки, и в группе, принимавшей только добавку, значительного изменения уровня каротиноидов не наблюдалось. Эти данные свидетельствуют о том, что употребление цельных продуктов, таких как морковь, может быть более эффективным, чем употребление только добавок. Исследовательская группа также предположила, что другие питательные вещества, содержащиеся в моркови, могут способствовать улучшению состояния кожи. Это может быть связано с тем, что питательные вещества из цельных продуктов усваиваются организмом лучше, чем из добавок. Включение моркови в рацион вместе с мультивитаминами, содержащими бета-каротин, может быть простой и эффективной стратегией для улучшения состояния кожи и предотвращения различных кожных проблем. Это исследование подчеркивает важность сбалансированного питания и показывает, что даже небольшие изменения в рационе могут существенно улучшить здоровье.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026