Изобретения автор: shotlandec | 14-03-2011, 04:04

Создан прототип самозалечивающейся солнечной батареи

Фотоэлектрохимические комплексы нанометрового масштаба показали способность к самосборке и саморемонту. В перспективе эти наноячейки могут стать основой долговечных батарей.Группа исследователей из четырёх университетов и институтов США, возглавляемая Майклом Страно (Michael Strano) из Массачусетского технологического (MIT), использовала натуральные фотосинтетические реакционные центры. И хотя самой идее применения биологических молекул в фотоэлектрических панелях уже много лет, здесь был сделан радикальный шаг вперёд. Американцы подумали об одном из важных недостатков экзотических ячеек — быстрой деградации их под действием света и кислорода.Растения решают проблему долговечности «батареек» просто — они постоянно разрушают комплексы белков, захватывающих фотоны, и тут же строят их заново. Нечто похожее удалось воспроизвести и в новой ячейке. Учёные взяли реакционные центры, добавили фосфолипиды (компоненты клеточных мембран), углеродные нанотрубки и поверхностно активные вещества (ПАВ), после чего просто перемешали всё это.
Создан прототип самозалечивающейся солнечной батареи

Часть группы, создавшей чудо-батарею, слева направо: Страно, Ардемис Богосян (Ardemis Boghossian) и Мунхо Хам (Moon-Ho Ham)."Это похоже на головоломку, которую вы бросаете в воздух, а она падает уже в собранном виде", – говорит Страно о достижении группы. До сих пор самосборку солнечных батареек мы видели лишь в масштабе миллиметровых деталей. Майкл, кстати, известен нашим читателям по извлечению тока из нанотрубок при помощи взрывчатки (фото Patrick Gillooly).
К удивлению экспериментаторов, как только они начали удалять ПАВ из смеси, остальные молекулы принялись самостоятельно собираться в фотоэлектрические панельки нанометрового поперечника, причём при подключении контактов они оказались способны «делегировать» толику электронов в сеть. (Детали раскрывает статья в Nature Chemistry и пресс-релиз MIT.)Процесс шёл полностью самостоятельно. Фосфолипиды формировали крошечные диски, с одной стороны которых прицеплялись нанотрубки, а с другой фоточувствительные белки (напоминает самосборку сложных наночастиц, только в том опыте действовали магнитные силы, а здесь — межмолекулярные).
Создан прототип самозалечивающейся солнечной батареи

Вверху: несколько идеализированная схема «живой» солнечной ячейки. Тёмно-зелёным показаны реакционные центры, светло-зелёным – липидные диски, чёрным – углеродные нанотрубки (они собирают ток от фотосинтетических белков), коричневым – общий электрод.Внизу – рабочий прототип самовосстанавливающейся солнечной батареи: светочувствительный раствор, состоящий из «самосборных» молекул, помещён в стеклянный цилиндр (установлен в зажимах). Сверху видны два электрода – из платины (голый провод) и серебра (в стеклянной трубке) (фото Patrick Gillooly).
Для «лечения» такой батареи достаточно вновь добавить ПАВ и немного белков на замену, а затем откачать ПАВ. Наночастицы распадутся и снова соберутся, отремонтировав любой дефект. КПД ячеек пока скромен, но их авторы считают, что технологию можно усовершенствовать, повысив концентрацию молекулярных комплексов. (Читайте также о самосборке микропроводков, топливном элементе из митохондрий и похищении электронов у водоросли.)

Читайте так же:

Статьи раздела Изобретения

Нанотрубки и взрывчатка породили новый физический эффект

Нанотрубки и взрывчатка породили новый физический эффектРаспространение ударных тепловых волн вдоль нанотрубки приводит к рождению мощного импульса тока: неожиданный метод генерации электричества нашли Майкл Страно (Michael Strano) и его коллеги из Массачусетского технологического института, а также корейского университета Сункхюнкхвана (Sungkyunkwan University).

Учёные уточнили начинку ультраёмкого аккумулятора

Учёные уточнили начинку ультраёмкого аккумулятораЛитиево-кислородные батареи (Li–O2), также именуемые воздушно-литиевыми, способны втрое превзойти по плотности упаковки энергии лучшие нынешние аккумуляторы. Что нужно сделать, чтобы раскрыть этот потенциал, выяснила группа экспериментаторов из Массачусетского технологического института (MIT).

Построен топливный элемент на основе митохондрий

Построен топливный элемент на основе митохондрийЭнергетический напиток, протеиновый коктейль, содовая или растительное масло могут стать великолепным горючим для батареек нового типа, прототип которых представила химик Шелли Майнтир (Shelley Minteer) из университета Сент-Луиса.

Солнечный элемент впервые напечатали на бумаге

Солнечный элемент впервые напечатали на бумагеСпециалистам Массачусетского технологического института (MIT) удалось нанести фотогальванические элементы на бумагу. Пробное устройство было продемонстрировано журналистам на церемонии открытия исследовательского центра Solar Frontiers, созданного при поддержке итальянской нефтяной корпорации Eni.

Создан рекордный аэрогель из углеродных нанотрубок

Создан рекордный аэрогель из углеродных нанотрубокЭластичный, но при этом сравнительно прочный и чрезвычайно лёгкий твёрдый материал получен недавно в США. Его создатели считают, что новинка пригодится в химической промышленности и электронике.

 (голосов: 0)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости