תפריט English Ukrainian רוסי עמוד הבית

ספרייה טכנית בחינם לחובבים ואנשי מקצוע ספריה טכנית בחינם


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

כדורי פולרן בגזרת האנרגיה

08.02.2015

בשנת 1985, כימאים סינתזו לראשונה כדור כדורגל. הוא כלל 60 אטומי פחמן המחוברים בדמות גיאומטרית תלת מימדית שנוצרה על ידי חמישה ומשושים רגילים. מולקולה זו נקראה פולרן, ובמשך שלושים שנה היא נחקרה מקרוב במעבדות.

כימאים למדו לעשות את הטריקים הכי וירטואוזיים עם כדור פחמן - לקבע מולקולות שונות על פני השטח שלו, לשים בתוכו אטומי מתכת, ואפילו הראו שאפשר לייצר סוללות סולאריות על בסיס פולרן. בכל מאמר מדעי שהוקדש לפולרן, מדענים ציינו כי ניתן להשתמש בו במגוון רחב של תחומים, אך העניין מעולם לא הגיע ליישום אמיתי. פולרן נשאר צעצוע משעשע בידי החוקרים. עם זאת, כעת יש סיכוי אמיתי לכדור המולקולרי להיות שימושי לאנושות.

חוקרים שוודים מאוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה הראו כי פולרן יכול להגביר את ההתנגדות של בידוד המשמש לייצור כבלים במתח גבוה. עד שהגיע עידן החשמל האלחוטי, הדרך האמינה ביותר להעביר אנרגיה למרחקים היא כבל רגיל. קילומטרים של קווי חשמל נמתחים מתחנות כוח שונות ועד לצרכנים. רוב מכשירי החשמל הביתיים מופעלים על ידי 220 וולט. ציוד תעשייתי משתמש לעתים קרובות ב-380 וולט. ולמרות ששני המתחים מסוכנים ואף יכולים להיות קטלניים, הם שייכים למחלקת המתח הנמוך.

העובדה היא שמתחים גבוהים - מאות אלפי וולט - נדרשים להעברת אנרגיה למרחקים ארוכים. למשל, כדי להעביר חשמל מתחנות כוח סיביר למפעלים תעשייתיים באזור אוראל, בשנות ה-80 של המאה הקודמת, נבנה קו מתח במתח גבוה במיוחד - עד 1,1 מיליון וולט. יש להשתמש במתח גבוה כדי להפחית הפסדים במהלך העברת החשמל באמצעות חוטים: ככל שהמתח גבוה יותר, כך אובדת פחות אנרגיה בדרך מתחנת הכוח לצרכן.

ישנם קווי חשמל עיליים - אלו חוטים חשופים התלויים על עמודים ותורנים. היכן שאי אפשר להשתמש בהם, מונחים קווי כבלים. ניתן להניח את הכבל מתחת למים או מתחת למים. בכבל, חוט מתכת הנושא זרם מוקף בשכבה של מבודד, חומר לא מוליך. לייצור כבלים במתח גבוה משתמשים בבידוד פוליאתילן, אותו פולימר שממנו עשויים שקיות אריזה קונבנציונליות. אבל יכולות הבידוד של פוליאתילן אינן בלתי מוגבלות: אם תחרוג מגבול מסוים, יתרחש התמוטטות וקו הכבלים ייכשל לחלוטין. והחלפת כבל שהונח מתחת לאדמה או מתחת למים היא עסק בעייתי.

אז מה הקטע עם כדורי כדורגל מפחמן? התברר שאם מוסיפים מולקולות פולרן לפוליאתילן, אז איכויות הבידוד שלו גדלות. כבל שעבר שינוי פולרן עומד במתח גבוה יותר מכבל רגיל - גבוה ב-26%. וזה אומר שניתן להעביר דרכו 26% יותר אנרגיה. כדי להשיג את האפקט הזה, כימאים שוודים יצרו חומר מבודד שבו יש גרם אחד של פולרן לכל קילוגרם של פוליאתילן.

לפולרן יש תכונות אלקטרוניות מאוד מוזרות. זה יכול ללכוד אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה שהורסים את תכונות הבידוד של פוליאתילן. פולרן מקבל אלקטרונים כאלה, וחוסך את הפולימר מהתמוטטות אפשרית. אמנם הגילוי הזה הוא לא מאלה שעושים מהפכה בתחום האנרגיה, אבל בתעשייה, הגדלת היעילות בכל אחוז חוסכת טונות של חומרים ומגה וואט של חשמל.

<< חזרה: צג קעור של סמסונג S34E790CN 09.02.2015

>> קדימה: חיים ללא סיסמאות 08.02.2015

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

שיפור היעילות של תאים סולאריים קוונטיים PbS 14.06.2024

מחקר הטכנולוגיה הסולארית העדכנית מייצג פריצת דרך משמעותית בשיפור היעילות של תאים סולאריים קוונטיים PbS. שיטה זו, המבוססת על שימוש באור פועם, מציעה הבטחה לפישוט הייצור והרחבת היישומים של תאים אלו. צוות מחקר ממכון Daegu Gyeongbuk למדע וטכנולוגיה פיתח שיטה חדשנית המשתמשת באור פועם כדי לשפר את המוליכות החשמלית של תאי שמש PbS. שיטה זו יכולה להפחית משמעותית את זמן העיבוד הנדרש להשגת תוצאות דומות. לתאים סולאריים קוונטיים של PbS יש פוטנציאל משמעותי בטכנולוגיה סולארית בשל התכונות הפוטו-וולטאיות שלהם. עם זאת, היווצרות פגמים על פני השטח שלהם יכולה להפחית את הביצועים שלהם. השיטה החדשה מסייעת לדכא היווצרות פגמים ולשפר מוליכות חשמלית. שימוש באור חזק להשלמת התהליך ... >>

בנק כוח מגנטי 5000mAh 14.06.2024

Huawei מציגה לשוק מטען נוח ורב תכליתי - Huawei SuperCharge All-in-One Magnetic Power Bank. סוללה מגנטית זו מאפשרת לך לטעון במהירות ובנוחות את טלפון Huawei שלך בכל מקום ובכל זמן. עם עובי של 11,26 מ"מ בלבד ומשקל של 141 גרם, בנק הכוח הנייד הזה נכנס בקלות לכיס או לתיק, מה שהופך אותו לאידיאלי לנסיעות ולשימוש יומיומי. למרות גודלה הקומפקטי, סוללה זו מספקת מספיק כוח כדי לטעון את הטלפון שלך תוך כדי תנועה. המוצר החדש תומך בטעינה קווית בהספק של 25 וואט וטעינה אלחוטית של עד 15 וואט (ועד 30 וואט בחיבור למתאם), ומספקת טעינה מהירה הן של בנק הכוח עצמו והן של מכשירים אחרים. הסוללה תואמת לפרוטוקולי טעינה מהירה שונים כגון SCP, UFCS ו-PD, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור מגוון רחב של מכשירים. בנק הכוח תואם גם לטלפונים של Huawei התומכים בטעינה אלחוטית. ... >>

שינויים במוח של אב לאחר לידת ילד 13.06.2024

מחקר שנערך לאחרונה על ידי מדענים ממכון Hefei למדעי הפיזיקה של האקדמיה הסינית למדעים מצא שינויים מעניינים במוחם של גברים לאחר שהפכו לאבות. שינויים אלו היו קשורים למעורבות בטיפול בילדים, בעיות שינה ותסמינים של בריאות הנפש. מדענים גילו שגברים שהפכו לאבות חוו אובדן נפח המוח לאחר הלידה. אובדן נפח זה היה קשור למעורבות רבה יותר בהורות, בעיות שינה ותסמיני בריאות נפשית. חוקרים מצאו שינויים משמעותיים במוחם של גברים בין התקופה שלפני הלידה לאחר הלידה. בפרט, היה אובדן נפח החומר האפור, במיוחד בחלקים במוח האחראים לתפקודים גבוהים יותר כמו שפה, זיכרון, פתרון בעיות וקבלת החלטות. גברים שהקדישו יותר תשומת לב לילדיהם ובילו איתם זמן רב יותר איבדו יותר חומר אפור במוחם. זה השפיע גם על בריאותם הנפשית ... >>

שעון חכם המנתח את הרכב הזיעה 13.06.2024

מדענים ממכון Hefei למדעי הפיזיקה של האקדמיה הסינית למדעים הציגו שעון חכם חדשני שיכול לנתח את הרכב הזיעה. מכשיר זה יכול להיות כלי רב ערך עבור ספורטאים, המאפשר להם לעקוב אחר שינויים בגוף במהלך האימונים והתחרות. המכשיר מצויד בחיישנים שונים שיכולים לעבד זיעה מגוף האדם ולנתח את הכימיקלים בהרכבו. באמצעות חיישנים ניתן לקבוע במדויק את רמות יוני האשלגן, הנתרן והסידן. ניתן לעקוב אחר מדדי הרכב הזיעה הן בזמן אמת והן על פני תקופה של שישה חודשים. זה מאפשר לספורטאים לקבל משוב רציף על מצב גופם במהלך האימון וההתאוששות. חיישני שעונים חכמים מבוססים על שיטות אלקטרוכימיות ומשתמשים בשבב מיקרופלואידי שיכול לעבד נפחים קטנים מאוד של נוזל. זה מאפשר ללמוד את ההרכב של אפילו 0,01 מ"ל של זיעה. יציבות חיישנים היא היבט מרכזי ... >>

יין בטוח יותר מבירה 12.06.2024

מחקר מאוניברסיטת אדלייד מצא ששתיית אלכוהול במתינות עשויה להזיק לבריאות הלב פחות ממה שחשבו בעבר. חוקרים חקרו את ההשפעות של סוגים שונים של אלכוהול על הסיכון לפתח פרפור פרוזדורים (AF), אחת הצורות הנפוצות ביותר של הפרעות קצב שעלולות להוביל לסיבוכים חמורים בלב. פרפור פרוזדורים הוא דופק לא סדיר ומהיר המגביר את הסיכון לשבץ מוחי, אי ספיקת לב ובעיות לב חמורות אחרות. התסמינים עשויים לכלול דופק מהיר, קוצר נשימה וחולשה. צריכת אלכוהול מופרזת ידועה כמגבירה את הסיכון לפתח AF, אך ההשפעה של מנות קטנות של אלכוהול נותרה לא ברורה. המחקר התבסס על נתונים מה-UK Biobank, מאגר מידע רחב היקף המכיל מידע בריאותי על חצי מיליון מתנדבים בריטים. המחבר הראשי של המחקר, סמואל טו מהמרכז להפרעות קצב הלב של אוניברסיטת אדלייד, מדווח ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אקווריום רובוטי 09.05.2014

אם אתה לא רק אוהב לקנות דברים רציונליים ושימושיים, אלא חובב גאדג'טים יוצאי דופן, אך לפעמים חסרי תועלת לחלוטין, אז האקווריום הרובוטי Fish on Wheels צריך להפוך לתכונה הכרחית של הפנים שלך. עיצוב זה, שנוצר על ידי מומחים גרמנים מ-Studio diip, הוא אקווריום קטן לדגים, המוצב על שלדת פלטפורמה ממכונית צעצוע הנשלטת מרחוק. כל השליטה במכונית האקווריום מתבצעת באופן אוטונומי וללא סיוע אנושי.

לא סביר שתהיה למטרה שאליהם יוצרי האקווריום הרובוטי שום משמעות גלובלית. העיצוב יעזור לך לחקור את העולם סביב הדגים שלך מעבר לקו הראייה ממיכל הזכוכית. יחד עם זאת, חיית המחמד המימית שלך תוכל לנהל באופן עצמאי את המחקר של שטח הדירה. Fish on Wheels הוא סוג של דרך להדגים את האפשרויות של טכנולוגיית "ראייה ממוחשבת" מבחינת השימוש בה למערכות אלקטרוניות מודרניות. האקווריום הרובוטי, לדברי המפתחים, הוא דוגמה מובהקת לכך שאפילו דגים יכולים לתת פקודות לשלוט במערכות כאלה, אם כי בקרת התנועה עצמה נראית בעליל לא מאוד מודעת ומאוד כאוטית.

Fish on Wheels נבנה באמצעות מצלמת אינטרנט סטנדרטית למדי, מחשב BeagleBoard עם לוח יחיד ופלטפורמת מחשוב חומרה של Arduino, שאחראית על העברת פקודות לתנועת השלדה מהדגם הנשלט ברדיו. יש גם סוללה ומנוע חשמלי פשוט. לדברי תומס דה וולף, ממייסדי Studio diip, תומס דה וולף, עקרון הפעולה של ההמצאה הוא פשוט וברור ככל האפשר: המצלמה המותקנת לוכדת את תנועות הדגים במי האקווריום, ולאחר מכן את המידע. מעובד על ידי מחשב כדי לשלוח פקודה נוספת לגבי הכיוון שנבחר על ידי הדג.

כדי לתרגם את הרעיון למוצר סדרתי, המפתחים הגישו בקשה למימון בקיקסטארטר. עד כה, מתוך 54 הדולר הנדרשים, גויסו רק קצת יותר מ-6000 דולר שהגיעו מ-70 משקיעים, אך היזמים עדיין מצפים לקבל את הכספים הדרושים. עלות הגרסה הסופית של המנגנון המצחיק צריכה להיות 199 דולר.

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024