Звичайний крем від засмаги допоможе в створенні сонячних батарей
Source:Ви знайомі з ним з білою цяткою на носі або на спині. Але одного разу біла мазь, що захищає вашу шкіру від засмаги, можливо, почне виробляти електрику на даху вашого будинку або автомобіля. Багато хто знає, що оксид цинку є ключовим інгредієнтом в сонцезахисному кремі і порошку для підгузника. Але він також виступає напівпровідником, який можна використовувати в нових типах сонячних елементів, оптичних газових сенсорах і ультрафіолетових лазерах, а також у виробництві газоподібного водню, який міг би замінити нафту в якості джерела палива для легкових і вантажних автомобілів.
«Основною перевагою оксиду цинку над іншими напівпровідниковими матеріалами є те, що його багато, він недорогий і його можна використовувати для створення дуже якісних пристроїв швидко і дешево», каже Амір Хассанпур, фізик з Університету Конкордія в Монреалі. «Він може призвести до дешевих пристроїв з хорошою продуктивністю, які не покладаються на рідкісні, постійно відсутні матеріали».
Разом з колегами Хассанпур розробив новий метод обробки оксиду цинку для використання в напівпровідниках. Їх проривний підхід можна застосувати для виробництва більш ефективних сонячних панелей і водневих паливних осередків, серед іншого. Дослідження було опубліковане в журналі Materials and Design.
На мікроскопічному рівні оксид цинку являє собою ліс крихітних «дерев» — наностержней — одновимірних структур, які забезпечують шлях транспортування електрики. Щоб добре працювати в таких пристроях, як газові датчики, наностержни повинні розташовуватися певним чином. Так розташувати їх завжди було дорогим і складним процесом.
«Оксид цинку можна легко вирощувати ліс випадково розташованих наностержней, діаметр кожного з яких в 100-1000 разів менше людського волоса. Але дуже важко вказати наностержням, як їм рости», кажуть вчені.
Вчені покривали гладку поверхню оксидом цинку і нагрівали до 400 градусів Цельсія. Потім вони покривали перший шар полімером і використовували електронний промінь для пробивання в ньому отворів. Потім поміщали оксид цинку і візерункову маску в пляшку цинкової солі та інших хімічних речовин, розчинених у чистій воді. Потім нагрівали розчин. Цинк і вода реагували тільки всередині отворів, тому наностержни утворилися тільки в цих отворах. Після видалення полімеру залишився ліс наностержней.
Вирощуючи наностержни за певною схемою, вчені можуть створювати фотонні кристали — спеціальні структури, які вловлюють світло. Фотонні кристали можна використовувати для створення більш ефективних ультрафіолетових лазерів або оптичних газових датчиків, які можуть змінювати колір при наявності певного газу.
Такий датчик може, наприклад, виявляти небезпечні кількості моноксиду вуглецю. Або ж його можна використовувати для виявлення слідів газів, яких бути не повинно, наприклад, етилену в сховищах фруктів, оскільки присутність етилену може призвести до псування фруктів, каже Хассанпур.
Наностержни з оксиду цинку будуть цінним активом для газових датчиків, оскільки можуть змінюватися передбачуваним чином при дії різних газів. Хоча такі датчики можна створювати з наностержней, не розташованих у певній схемі, для створення більш чутливих пристроїв необхідний ретельний контроль позиціонування наностержней.
Наностержни з оксиду цинку можуть бути використані для створення більш ефективних сонячних батарей і дешевих водневих паливних осередків. Оскільки оксид цинку поглинає енергію з сонячного світла, розміщення наностержней у воді призводить до того, що поглинена енергія сонця розбиває зв'язку між атомами кисню та водню в молекулах води з утворенням газоподібного водню.
Цей водень можна зібрати і потім використовувати як паливо, в ідеалі, щоб замінити бензин або інше викопне паливо. Зберігаючи водень, інженери могли б з легкістю передавати його в якості палива споживачеві, наприклад, водневого автомобіля.
Більше:
Що таке дислексія і як її можна вилікувати?
Дислексія впливає на близько 10% населення світу Є багато захворювань у світі, які пов'язані з порушеннями головного і спинного мозку, а також різні групи нервів. Ці захворювання називаються неврологічними розладами і одним з найбільш поширених з них...
Перші відгуки: яка швидкість у супутникового інтернету Starlink від Ілона Маска?
В Інтернеті з'явилися перші відгуки на провайдера Starlink Американський підприємець Ілон Маск (Elon Musk) займається не тільки виробництвом електричних автомобілів і космічних кораблів. У 2015 році він створив компанію Starlink, мета якої полягає в ...
Як злочинці можуть використовувати штучний інтелект? Найнебезпечніший варіант
Штучний інтелект здатний на багато що. Наприклад, він може замінити особа Арнольда Шварценеггера на Сильвестра Сталлоне Останні 10 років ми щодня чуємо новини про те, як той чи інший штучний інтелект навчився новим навичкам. На сьогоднішній день комп...
Новини
#новини високих технологій | Випуск 195
Кожен понеділок в новому випуску «Новин високих технологій» ми підводимо підсумки минулого тижня, говоримо про найбільш значущих і важливих подіях, ключових відкриттів і цікавих винаходи. На цей раз мова піде про російсь...
В американських аеропортах починається тестування системи, яка розпізнає обличчя
В США в кінці цього місяця повинні початися перші випробування системи в кількох аеропортах. Пасажирам авіакомпанії JetBlue Airways, яка стала ініціатором експерименту, не доведеться навіть діставати свої паспорти та інші документ...
Голландський стартап побудує свій Hyperloop в Європі
Компанія планує прокласти мережу Hyperloop між Парижем і Амстердамом всього через чотири роки. Перший випробувальний трек для нової транспортної системи вже почали будувати, але для того, щоб тестувати транспортну систему на висок...
Samsung відчутно збільшить дозвіл дисплеїв VR-стіна
Однією з проблем представлених сьогодні на ринку гарнітур віртуальної реальності є низький дозвіл дисплеїв. З-за цього технічного браку користувач стикається з так званим screen door-ефектом, коли видно проміжки між пікселями (пок...
ІІ «Яндекса» почав складати музику
Фахівці «Яндекса» розробили нейронну мережу, здатну творити музику в стилі відомих композиторів минулого. Програма аналізує музичні твори, а потім на їх основі вигадує власні композиції. Композитор Марія Чернова розпові...
Сім великих трендів в області високих технологій, які змінюють нас
Виробництво — це брудно, нудно і застаріло. Це повільна індустрія, що застрягла в минулому і її розвиток ставлять під питання нові технології з Кремнієвої долини. А стереотипи — це смішно і... неправильно. Не будемо забувати, що с...
Співзасновник Google будує найбільший у світі дирижабль
Чутки про те, що Сергій Брін будує величезну повітряне судно, почали ходити досить , але подробиці проекту спливли лише днями. Згідно інформації, отриманої з різних джерел, Брін вклався в розробку величезного дирижабля, який може ...
#новини високих технологій | Випуск 194
Кожен понеділок в новому випуску «Новин високих технологій» ми підводимо підсумки минулого тижня, говоримо про найбільш значущих і важливих подіях, ключових відкриттів і цікавих винаходи. На цей раз мова піде про найбіль...
10 футуристичних версій звичних місць
Архітектори, техногиганты, дорожні інженери, будівельники, технологи, торговці і багато інші працюють спільно, щоб представити свої футуристичні версії таких звичних нам місць, як церкви, пішохідні переходи, будинки, прийомні ліка...
Російський літак МС-21 здійснив перший тестовий політ
На початку травня 2017 року корпорація «Іркут», відповідальна за розробку російського літака МС-21, , що перший льотний екземпляр вже випущений і повністю готовий до випробувань у повітрі. Через три тижні літак здійснив ...
Техноэксперты широко розійшлися в поглядах на проблему розвитку ІІ
Коли мова заходить про штучний інтелект, то наші технологічні пророки розмовляють мовою магії, богів і монстрів (хто ще не встиг прочитати наш переклад циклу статей Тіма Урбана: «Neuralink Ілона Маска» – ). Почалося все ...
Створено штучний синапс, який може стати компонентом електронного мозку
Незважаючи на те, що ми часто говоримо про нейромережі і штучний інтелект, все ж те, що ми називаємо «електронним мозком», за своєю будовою кардинально відрізняється від будови людського мозку. Але існують так звані нейр...
Omnicopter: безпілотник, який не має «верху» і «низу»
Більшість сучасних безпілотників мають таку конструкцію, яка дозволяє ефективно рухатися лише в одному-двох напрямах. Наприклад, звичне розташування гвинтів у верхній частині літального апарата дає хорошу підйомну силу, але дозвол...
У Китаї запрацювала найбільша в світі плавуча сонячна електростанція
Піднебесна довгі роки розвивала своє виробництво, щоб забезпечити собі лідируючу позицію і обійти інші держави за обсягами товарів, що випускаються. У результаті країна почала задихатися від смогу велетенських фабрик і заводів. По...
#новини високих технологій | Випуск 193
Кожен понеділок в новому випуску «Новин високих технологій» ми підводимо підсумки минулого тижня, говоримо про найбільш значущих і важливих подіях, ключових відкриттів і цікавих винаходи. На цей раз мова піде про створен...
Швейцарія відмовилася від ядерної енергетики
Багато країн все ще не готові відмовитися від переваг «мирного атома», але ось жителі Швейцарії зважилася на дуже серйозний для своєї держави крок. В ході недавнього голосування переважна більшість швейцарців висловилися за припин...
Як нейрокомпьютерный інтерфейс Ілона Маска може змінити світ?
У березні Ілон Маск заявив про амбітний проект злити людей і машини за допомогою нейрокомпьютерного інтерфейсу під назвою Neuralink. Про це ми . Технологія буде мати форму вводиться в мозок «нейронного мережива» — з сітки електрод...
Представлений самонавчальний нейроморфный чіп, здатний складати музику
На нещодавньому форумі IMEC ITF2017 представники бельгійського дослідного і наукового центру продемонстрували перший в своєму роді самонавчальний нейроморфный чіп, принципи роботи якого наслідують принципам роботи головного мозку ...
Чому ШІ, засуджує злочинців, — це небезпечно?
Штучний інтелект вже в деякому роді допомагає визначитися вашому майбутньому. Коли ви шукаєте що-небудь в пошуковику, користуєтеся сервісом зразок Netflix або банк оцінює вашу придатність для іпотеки. Але що буде, якщо штучного ін...
П'ять застосувань ультразвуку, які змінять світ
Ультразвук здатний на більше, ніж просто на створення знімків ненароджених немовлят. З тих пір як в 1930-х роках він став практично незамінним медичним інструментом, технологія виробництва звукових хвиль, які люди не можуть почути...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!