מודלים של המבנה של סוללות מוצק. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

מודלים של המבנה של סוללות מוצק

28.01.2022

מדענים במעבדה הלאומית לורנס ליברמור (LLNL), בשיתוף אוניברסיטת סן פרנסיסקו סטייט ואוניברסיטת מדינת פנסילבניה, פיתחו כלי מידול מפורט של מצב מוצק כדי לעזור ליצור סוללות בעלות ביצועים טובים יותר.

אלקטרוליטים מוצקים יכולים לעזור להתגבר על רבים מהמכשולים שעומדים בפני סוללות אלקטרוליטים נוזליים כיום. אבל לסוללות מצב מוצק יש חסרונות. כלי חדש למידול תצורות ומצבים של מבנים מוצקים יראה לכם כיצד לעקוף את כל הבעיות.

למיקרו-מבנה של חומרים ואלקטרוליט מוצק בפרט יש השפעה חזקה על הובלת יונים. מספר מחזורי הסוללה והמאפיינים הנוכחיים שלהם תלויים בכך. יחד עם זאת, ניתן להשפיע על המיקרו-מבנה באמצעות שיטות עיבוד מסוימות להיווצרותו. מגוון האפשרויות כאן הוא אינסופי, מה שלא ניתן לומר על הזמן או המשאבים לניסויים. ניתן להאיץ את התהליך על ידי כלים המסבירים את אופיים הבסיסי של תהליכים ומספקים ניתוח איכותי וכמותי של מבנים, פגמים, חלוקת חומרים, ריכוזם, קשרים ומאפיינים נוספים.

"פיתחנו יכולת סימולציה חישובית חדשה וחזקה שיכולה להציע תובנה מדעית בסיסית והנחיית עיצוב מעשית לא רק לקהילת מחקר אגירת האנרגיה, אלא גם לקהילת עיבוד החומרים", אמרו המדענים.

<< חזרה: נזק של תנורי גז 29.01.2022

>> קדימה: תחבושת אלקטרומכנית 28.01.2022

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

גורם סיכון מרכזי להתמכרות להימורים 07.05.2024

משחקי מחשב הופכים לצורת בידור פופולרית יותר בקרב בני נוער, אך הסיכון הקשור להתמכרות למשחקים נותר בעיה משמעותית. מדענים אמריקאים ערכו מחקר כדי לקבוע את הגורמים העיקריים התורמים להתמכרות זו ולהציע המלצות למניעתה. במהלך שש שנים, עקבו אחר 385 בני נוער כדי לגלות אילו גורמים עלולים לגרום להם להתמכרות להימורים. התוצאות הראו ש-90% ממשתתפי המחקר לא היו בסיכון להתמכרות, בעוד ש-10% הפכו למכורים להימורים. התברר שהגורם המרכזי להופעת התמכרות להימורים הוא רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית. בני נוער עם רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית אינם מגלים עניין בעזרה ובתמיכה של אחרים, מה שעלול להוביל לאובדן הקשר עם העולם האמיתי ולהעמקת התלות במציאות מדומה שמציעים משחקי מחשב. בהתבסס על תוצאות אלה, מדענים ... >>

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

השתלת שעון ביולוגי 25.06.2015

E. coli הוא אחד מאותם אורגניזמים המסתדרים ללא קצב יומי פנימי, בכפוף לשינוי היום והלילה. אבל לציאנובקטריה יש שעון כזה, וזה לא מפתיע: הם עוסקים בפוטוסינתזה, ואם אתה עוסק בפוטוסינתזה, אז, תרצה או לא, תלך בעקבות השמש. למעשה, מלבד ציאנובקטריה, אף חיידק אחר לא רכש מקצב יממה. (נדגיש שאנחנו מדברים ספציפית על השעון הצירקדי, השעון היומי, ולא על מקצבים ביולוגיים באופן כללי.)

פמלה א' סילבר ועמיתיה במכון וייס באוניברסיטת הרווארד העלו את הרעיון להשתיל את השעון הביולוגי מחיידק אחד למשנהו - כלומר, כפי שניתן לנחש, מציאנובקטריה לאי קולי. כידוע, בציאנובקטריה שלושה חלבונים הנקראים KaiA, KaiB ו-KaiC משמשים כ"מעיין" המולקולרי של הקצב היומי: במהלך היום KaiA מזרחן את KaiC, ובלילה KaiB מבצע את התגובה ההפוכה, כלומר מסלק חומצה זרחתית שאריות מ-KaiC. KaiC עצמו יכול להשפיע על פעילותם של גנים אחרים (כולל שלו), לעורר שעתוק, כלומר, סינתזה של RNA עליהם, אבל הוא יכול לעשות זאת בהתאם לצורה שבה הוא נמצא, בשעות היום מפוספסים או בשעות הלילה הלא. -מזרחן.

המערכת, כפי שאתה יכול לראות, די פשוטה, היה צורך להשתיל רק שלושה גנים מהציאנובקטריה Synechococcus elongatus ל-Escherichia coli. KaiC פוסחורי מקיים אינטראקציה עם חלבון אחר, SasA, והחוקרים הכניסו גם גן חלבון זוהר לגנום E. coli, שהופעל על ידי קומפלקס KaiC-SasA. היום הגיע, KaiC קיבלה קבוצת פוספטים, קשורה ל-SasA, ושניהם יחד הפעילו סינתזת RNA על גן החלבון הפלורסנטי. החלבון עצמו סונתז על ה-RNA שלו, והתא החל לזהור. במילים אחרות, E. coli, שמעולם לא היה לו שעון יומי, היה מצויד בשעונים צירקדיים. נכון, שלושה ימים לאחר מכן השעון נשבר. לדברי המחברים, לציאנובקטריה עצמם יש מנגנונים נוספים המבטיחים סנכרון של גרעין ה"אביב" המולקולרי עם השעה ביום, בעוד שלחיידקים רגילים אין "תיקון תנועה" כזה (אם כי שום דבר לא מונע השתלת גנים כאלה גם ל-E. coli). התוצאות המלאות של הניסויים מתוארות במאמר ב-Science Advances.

מטרת העבודה הייתה כמובן לא רק להשיג חיידק שזוהר לפי השעון. תאים כאלה, שיוכלו גם לסנתז תרופות, יכולים לשמש כמכשירים טובים, ולשחרר את החומר הנכון בזמן הנכון (למחלות יש גם מקצבים מחזוריים משלהן).

מאמינים שהשמנה וההפרעות המטבוליות הנלוות לה נובעות מהשעון היומי המקולקל של הגוף, שמפסיק לקבוע את השגרה היומיומית הנכונה לחיידקי מעיים - שכזכור אין להם שעון משלהם. והנה, אולי, רק אותם חיידקים שסופקו עם שעונים כאלה במעבדה יעזרו. לבסוף, אם אנחנו מדברים על מיקרואורגניזמים המשמשים לייצור דלק ביולוגי, אז אפשר לגרום להם לעבוד מהשמש, וכדי שזה יקרה עם תועלת מקסימלית, שוב, יהיה צורך בשעות יומיות.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר