https://bodybydarwin.com
Slider Image

קרם הגנה נפוץ יכול לעזור ביצירת פאנלים סולאריים טובים יותר

2021

אתה מכיר את זה ככתם לבן מעבר לאף המציל, או כקרם מרגיע בתחתית תינוקך. אבל יום אחד, המשחה הלבנה המגנה על עורנו עשויה לייצר חשמל בגג שלך או במכונית שלך.

אמריקאים רבים מכירים תחמוצת אבץ כמרכיב המפתח במסנן קרינה ובאלם יעיל לפריחת חיתולים. אבל זה גם מוליך למחצה שניתן להשתמש בסוגים חדשים של תאים סולאריים, חיישני גז אופטיים ולייזרים אולטרה סגול, ובייצור גז מימן שיכול להחליף נפט כמקור דלק למכוניות ומשאיות.

"היתרון העיקרי של תחמוצת אבץ על פני חומרים אחרים למוליכים למחצה הוא בכך שהוא שופע, לא יקר וניתן להשתמש בו לייצור מכשירים באיכות טובה מאוד עם תהליכים לא יקרים", אומר אמיר חסנפור, פיזיקאי מאוניברסיטת קונקורדיה במונטריאול. "זה יכול להוביל למכשירים זולים עם ביצועים טובים מאוד שאינם תלויים בחומרים נדירים שהופכים נדירים יותר ויותר."

הוא ועמיתיו, כולל הפיזיקאי פבלו ביאנוצ'י והכימאים ניקולטה בוגדן וג'ון קפוביאנקו, המציאו שיטה חדשה לעיבוד תחמוצת אבץ שתשמש כמוליך למחצה. ניתן לפרוס את גישת הפריצה שלהם לפיתוח לוחות סולאריים ותאי דלק מימן יעילים יותר, בין טכנולוגיות אחרות. הם פרסמו את המחקר שלהם בכתב העת Materials and Design .

ברמה המיקרוסקופית, תחמוצת האבץ היא יער של "עצים" זעירים הנקראים ננוורודים - מבנים חד מימדיים המספקים דרך להובלת חשמל. כדי לעבוד טוב במכשירים כמו חיישני גז, יש לסדר את הננוורודים בתבניות ספציפיות, שעד כה היו יקרות לייצור ונדרשות ציוד משוכלל.

"קל לגדל תחמוצת אבץ כיער של ננו-אורודים המוצבים באופן אקראי, כאשר לכל אחד מהם קוטר קטן פי מאה עד 1, 000 משער אדם, אבל לא קל לומר לננוורודים איפה הם אמורים לגדול, " אומר ביאנוצ'י. .

מדענים כיסו משטח חלק עם תחמוצת אבץ וחיממו אותו ל -400 C. לאחר מכן כיסו את השכבה הראשונה בפולימר והשתמשו בקרן אלקטרונים כדי להכות בה חורים. מאוחר יותר הם שמו את תחמוצת האבץ ואת המסכה בדוגמת בתוך בקבוק מלח אבץ וכימיקלים אחרים המומסים במים טהורים. לאחר מכן הם חיממו את הפיתרון. האבץ והמים הגיבו רק בתוך החורים, ולכן הננוורודים נוצרו רק בחורים האלה. לאחר הסרת הפולימר נותרו דפוסי הננוורוד.

על ידי גידול הננוורודים בתבניות ספציפיות, מדענים יכולים ליצור גבישים פוטוניים של מבנים מיוחדים הלוכדים אור, הסביר ביאנוצ'י. ניתן להשתמש בגבישים פוטוניים לייצור לייזרים אולטרה סגול יעילים יותר או חיישני גז אופטיים שישנו את צבעם כאשר קיים גז מסוים.

חיישן כזה יכול, למשל, לאתר כמויות מסוכנות של פחמן חד חמצני. או שזה יכול לשמש גם לאיתור גזי קורט שאינכם רוצים להיות שם, למשל אתילן במתקני אחסון פירות, מכיוון שנוכחות אתילן עלולה לגרום לקלקול הפירות, אומר חסנפור. .

על פי המדענים, ננו-זרעי תחמוצת אבץ יהיו נכס חשוב עבור חיישני הגז מכיוון שהם משתנים בדרכים מדידות כאשר הם נחשפים לגזים שונים. אמנם ניתן לייצר חיישנים עם ננוורודים שאינם בדפוסים ספציפיים, אך ביצוע מכשירים רגישים יותר דורש שליטה מדויקת על מיקום הננוורוד, אומר Hassanpour.

ניתן להשתמש ב nanorods תחמוצת אבץ לייצור פאנלים סולאריים יעילים יותר ותאי דלק מימן זולים יותר. מכיוון שתחמוצת אבץ סופגת אנרגיה מאור השמש, הכנסת הננו-אורודים במים גורמת לאנרגיה הספוגה מהשמש לפרק את הקשר בין אטומי החמצן והמימן במולקולות מים, ומייצרת גז מימן.

אפשר לאסוף את המימן ואז להשתמש בו כדלק, ובאופן אידיאלי להחליף בנזין או דלקים מאובנים אחרים, אומר Hassanpour. על ידי שמירת המימן, ניתן להעביר אותו בקלות כדלק לצרכן כמו מכונית מימן.

מרלן סימונס כותבת עבור Nexus Media, חוט חדשות מורכב המכסה אקלים, אנרגיה, מדיניות, אמנות ותרבות.

28 אחוז הנחה על שחקן תקליטים, הד הדוד ב -30 דולר, ועסקאות אחרות שקורות היום

28 אחוז הנחה על שחקן תקליטים, הד הדוד ב -30 דולר, ועסקאות אחרות שקורות היום

התאומים הסינים עריכת הגן מייצגים משברון אתי רב דורי

התאומים הסינים עריכת הגן מייצגים משברון אתי רב דורי

מהנדס זה משתמש בטלפונים סלולריים ישנים כדי להפסיק כריתת עצים לא חוקית

מהנדס זה משתמש בטלפונים סלולריים ישנים כדי להפסיק כריתת עצים לא חוקית