Нови свойства на графена водят до революция във възобновяемата енергия
През последните години откривателите се интересуват от преноса на протони в графена поради вероятните му приложения в горивни кафези, датчици и други електрохимични устройства. Процесът може да се употребява и за създаване на възобновима сила, по-специално на екологичен водород, написа профилираното издание Interesting Ingeneering.
Тънката атомна конструкция на графена по принцип го прави непробиваем за разнообразни детайли, в това число протони, само че дефектите и функционализацията му могат да отворят канали за дифузия на този вид частици. Температурата, влажността и съществуването на функционални групи са някои от променливите, които въздействат на потока от протони в графена.
Ускоряване на преноса на протони благодарение на светлина
На тази база учени от National Graphene Institute към University of Manchester са разкрили метод да ускорят преноса на протони през графен благодарение на светлина. Иновацията може да открие нови пътища за произвеждане на екологичен водород, защото се чака да проправи пътя за основаването на слънчеви устройства за делене на вода и по-ефективни водородни горивни кафези - основни детайли в производството на екологичен водород.
" Разбирането на връзката сред електронните и йонните транспортни свойства в интерфейсите електрод-електролит в молекулен мащаб може да даде опция за нови тактики за ускорение на процесите, които са от главно значение за доста технологии за възобновима сила, в това число производството и потреблението на водород ", показва водещият откривател доктор Марсело Лозада-Хидалго.
Групата следи електрическите и протонните транспортни характерности на графена при осветление и открива, че индуцираното от светлината електронно възбуждане форсира протонния превоз.
Откриването на феномена на протонния превоз, прочут като " правилото на Паули " – влиза в ролята на решаващо доказателство за тази връзка. Това е принцип в квантовата механика, дефиниран от Волфганг Паули през 1925 година Според него в дадена квантова система не е допустимо да съществуват по едно и също време два фермиона с еднообразно квантово положение, т.е. да се характеризират с четири идентични квантови цифри. Принципът е един от най-важните във физиката, тъй като главните частици на заобикалящата ни материя (протони, електрони и неутрони) са фермиони.
По създание " блокирането " в тази ситуация на графена се случва, когато силата на електроните се усили до степен, при която материалът към този момент не е в положение да гълтам светлина.
Невиждан до момента развой
Тази особена характерност на графена в никакъв случай до момента не е била забелязвана в процеса на транспорт на протони и в случай че се манипулира вярно, може да докара до по-ефективни и надеждни пътища за произвеждане на екологичен водород.
" Бяхме сюрпризирани, че фотореакцията на нашите протонно-проводящи устройства може да се изясни с механизма на Паули, който до момента беше следен единствено при електронни измервания. Това дава визия по какъв начин протоните, електроните и фотоните взаимодействат в атомично тънки интерфейси ", споделя доктор Шики Хуанг, съавтор на проучването.
Въпреки че графенът има капацитет да усъвършенства редица характерности на екологичното произвеждане на водород, би трябвало да се създадат още проучвания в тази област, с цел да се доближи до някакви действителни приложения. За да се приложат в практиката материали на основата на графен, би трябвало да се решат въпроси като тяхната дълготрайна непоклатимост, мащабируемост и доходност.
Въпреки това в региона на проучванията на графена през днешния ден се следи доближаване на науката за материалите, електрохимията и проучванията в региона на възобновимата сила, което може да докара до основаването на по-устойчиви и ефикасни техники за произвеждане на водород, написа в умозаключение Interesting Engeneering.
Изследването е оповестено в списание Nature Communications.
Тънката атомна конструкция на графена по принцип го прави непробиваем за разнообразни детайли, в това число протони, само че дефектите и функционализацията му могат да отворят канали за дифузия на този вид частици. Температурата, влажността и съществуването на функционални групи са някои от променливите, които въздействат на потока от протони в графена.
Ускоряване на преноса на протони благодарение на светлина
На тази база учени от National Graphene Institute към University of Manchester са разкрили метод да ускорят преноса на протони през графен благодарение на светлина. Иновацията може да открие нови пътища за произвеждане на екологичен водород, защото се чака да проправи пътя за основаването на слънчеви устройства за делене на вода и по-ефективни водородни горивни кафези - основни детайли в производството на екологичен водород.
" Разбирането на връзката сред електронните и йонните транспортни свойства в интерфейсите електрод-електролит в молекулен мащаб може да даде опция за нови тактики за ускорение на процесите, които са от главно значение за доста технологии за възобновима сила, в това число производството и потреблението на водород ", показва водещият откривател доктор Марсело Лозада-Хидалго.
Групата следи електрическите и протонните транспортни характерности на графена при осветление и открива, че индуцираното от светлината електронно възбуждане форсира протонния превоз.
Откриването на феномена на протонния превоз, прочут като " правилото на Паули " – влиза в ролята на решаващо доказателство за тази връзка. Това е принцип в квантовата механика, дефиниран от Волфганг Паули през 1925 година Според него в дадена квантова система не е допустимо да съществуват по едно и също време два фермиона с еднообразно квантово положение, т.е. да се характеризират с четири идентични квантови цифри. Принципът е един от най-важните във физиката, тъй като главните частици на заобикалящата ни материя (протони, електрони и неутрони) са фермиони.
По създание " блокирането " в тази ситуация на графена се случва, когато силата на електроните се усили до степен, при която материалът към този момент не е в положение да гълтам светлина.
Невиждан до момента развой
Тази особена характерност на графена в никакъв случай до момента не е била забелязвана в процеса на транспорт на протони и в случай че се манипулира вярно, може да докара до по-ефективни и надеждни пътища за произвеждане на екологичен водород.
" Бяхме сюрпризирани, че фотореакцията на нашите протонно-проводящи устройства може да се изясни с механизма на Паули, който до момента беше следен единствено при електронни измервания. Това дава визия по какъв начин протоните, електроните и фотоните взаимодействат в атомично тънки интерфейси ", споделя доктор Шики Хуанг, съавтор на проучването.
Въпреки че графенът има капацитет да усъвършенства редица характерности на екологичното произвеждане на водород, би трябвало да се създадат още проучвания в тази област, с цел да се доближи до някакви действителни приложения. За да се приложат в практиката материали на основата на графен, би трябвало да се решат въпроси като тяхната дълготрайна непоклатимост, мащабируемост и доходност.
Въпреки това в региона на проучванията на графена през днешния ден се следи доближаване на науката за материалите, електрохимията и проучванията в региона на възобновимата сила, което може да докара до основаването на по-устойчиви и ефикасни техники за произвеждане на водород, написа в умозаключение Interesting Engeneering.
Изследването е оповестено в списание Nature Communications.
Източник: profit.bg
КОМЕНТАРИ