Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Energia spod LEDy, czyli rzecz o grafenie



Naukowcy z Hongkongu zamieścili na stronie ArXiv wyniki swoich eksperymentów nad baterią grafenową. Bateria wytwarza prąd elektryczny poprzez wykorzystanie energii termicznej otoczenia tj. roztworu, w którym jest zanurzona.
 
Grupa naukowców pod kierownictwem Zihan Xu z Department of Applied Physics i Materials Research Centre z Polytechnic University w Hongkongu, podłączyła do umieszczonego na krzemowym substracie płatkę grafenu (o powierzchni 7 mm x 7 mm), srebrne i złote elektrody. Tak złożony układ zanurzono w nasyconym roztworze chlorku miedzi (CuCl2), po czym odnotowano, że wytwarza on potencjał elektryczny rzędu 0,35 V. Naukowcy odkryli również, że sześć takich zestawów połączonych w szeregu, wytwarza wystarczająco dużo elektryczności, aby zasilić diodę elektroluminescencyjną (LED). Urządzenie wytwarzało mniej więcej takie samo napięcie przez 25 dni, lecz po miesiącu jego produktywność spadła do około 40 mV.
Grafen jest materiałem składającym się z warstwy węgla o grubości zaledwie jednego atomu. Z racji swych niezwykłych właściwości stał się przedmiotem intensywnych badań na przestrzeni ostatnich lat. Jedną z tychże właściwości jest niezwykle wysoka ruchliwość elektronów.
Xu wraz z resztą naukowców przypuszcza, że źródłem napięcia jest energia kinetyczna jonów miedzi w roztworze chlorku miedzi, co w zupełności wystarcza do wypchnięcia elektronów z grafenu, które następnie przepływają przez grafenowy arkusz. Naukowcy zauważyli, że generowane napięcie rośnie wraz z temperaturą i stężeniem roztworu chlorku miedzi.

Badacze odnotowali również wzrost napięcia, gdy zestaw był poddawany działaniu impulsów ultradźwiękowych. Może być to potwierdzeniem hipotezy, że źródłem napięcia jest energia kinetyczna, ponieważ ultradźwięki przyczyniają się do wzrostu prędkości jonów miedzi. Niskie napięcia były również wytwarzane po zastosowaniu roztworów jonowych, takich jak chlorek sodu (NaCl) oraz siarczan miedzi (CuSO4). W celu wykluczenia możliwości, że to reakcje chemiczne są odpowiedzialne za wytwarzanie napięcia, naukowcy przeprowadzili eksperymenty kontrolne.
Dr Wanlin Guo, koordynator jednej z grup Xu (Guoan Tai), odniósł się sceptycznie do zaproponowanego mechanizmu oraz dodał, że jemu samemu jak dotąd nie udało się powtórzyć wyników swoich eksperymentów. Mimo użycia arkuszy grafenu o zróżnicowanej wielkości, umieszczonych na różnych substratach oraz przy zastosowaniu licznych rodzajów elektrod, nie był w stanie wytworzyć napięcia większego niż 0,1 mV.

W 2011 roku grupa badawcza z Rensselaer Polytechnic Institute pod kierownictwem Nikhila Koratkara również ogłosiła, że podczas badań dowiedziono, iż grafen wytwarza napięcie podczas przenikania roztworu jonowego przez arkusze. Dr Guo z Nanjing University w Chinach również tym razem podważył wyniki eksperymentów, wykazując w swoich badaniach, że to oddziaływanie elektrod z jonami znajdującymi się w roztworze odpowiada za wytworzenie potencjału elektrochemicznego raczej niż jakiekolwiek oddziaływania roztworu z grafenem.

Jeżeli „bateria grafenowa” Xu faktycznie wykorzystuje energię kinetyczną jonów do wytworzenia energii elektrycznej, to takie źródło energii jest w zasadzie nieograniczone. Naukowcy twierdzą, że wyniki ich eksperymentów są „przełomem” w badaniach nad technologią samozasilającą.

Źródło: http://www.nanonet.pl/, http://phys.org/news/2012-03-graphene-battery-power.html

Tagi: nanotechnologie, nanocząstki, nanostruktry, rozwój, perspektywy, kawiarnia naukowa, lab, laboratorium, laboratoria
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Jak rozgryźć drewno?
11-08-2017

Jak rozgryźć drewno?

Zdecydowana większość materii organicznej, wytwarzanej na świecie, przechowywana jest w drewnie.

Czy da się oszukać serce?
11-08-2017

Czy da się oszukać serce?

Nie ma nic lepszego dla naszego serca niż wysiłek fizyczny (oczywiście w zdrowej ilości i intensywności), jednak jaki stoi za tym dokładnie mechanizm biologiczny?

Informacje dnia: Jak rozgryźć drewno? Studia dla najmłodszych - Akademia AGH Junior 12 sierpnia noc „spadających gwiazd” Epidemia samotności to większy problem niż otyłość ERC Synergy Grant 2017 - nabór wniosków Wdrażanie innowacji w Polsce wciąż utrudnione Jak rozgryźć drewno? Studia dla najmłodszych - Akademia AGH Junior 12 sierpnia noc „spadających gwiazd” Epidemia samotności to większy problem niż otyłość ERC Synergy Grant 2017 - nabór wniosków Wdrażanie innowacji w Polsce wciąż utrudnione Jak rozgryźć drewno? Studia dla najmłodszych - Akademia AGH Junior 12 sierpnia noc „spadających gwiazd” Epidemia samotności to większy problem niż otyłość ERC Synergy Grant 2017 - nabór wniosków Wdrażanie innowacji w Polsce wciąż utrudnione

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab