Ar Nanokristalai Gali Būti Kitas Didelis Kuro Šaltinis?

{h1}

Nanokristalai turi naują įdomų energijos gamybos potencialą. Sužinokite daugiau apie nanokristalų vietą alternatyvioje energijoje svetainėje „WordsSideKick.com“.

Visą savaitę svajojote apie dieną paplūdimyje. Kai sukniubate į apsauginius maudymosi kostiumus, apsaugančius nuo ultravioletinių spindulių, apsauginius kremus nuo saulės, nešiojate fotoaparatą ir akinius nuo saulės, nanotechnologijos yra paskutinis jūsų protas. Tačiau tai yra dalis to, ką nešiojate, laikote ir, didžiąja dalimi, naudojate kasdieniame gyvenime.

Nanotechnologijos, kuris yra toks mažas materijos tyrimas ir manipuliavimas, kad jo neįmanoma aptikti net ir naudojant didelio galingumo mikroskopą, jis apsaugo jūsų maudymosi kostiumėlius nuo saulės, apsaugo nuo saulės spindulių, apsaugo nuo fotoaparato objektyvo nuo akinimo ir apsaugo nuo saulės įbrėžimų.. Nanokristalai, nanodalelių rūšis, naudojami gaminiuose, pradedant makiažo ir plastikiniais maišeliais, baigiant kvapams atspariomis kojinėmis ir namų nėštumo testais. O kada nors nanokristalai gali maitinti jūsų automobilį, daiktus aplink namus ar biuro pastatą gatvėje.

Nanotechnologijos yra naujai atsirandanti mokslo sritis, kurioje gausu galimybių, tačiau ši ultramikroskopinė medžiaga nebuvo sukurta tamsiose proto mokslininkų laboratorijos įdubose. Nanodalelės atsiranda natūraliai. Jie randami jūros pursluose, vulkaniniuose pelenuose ir dūmuose [šaltinis: Science Daily]. Kartais nanokristalai yra tokių šalutinių produktų dalis kaip transporto priemonės išmetamosios dujos arba suvirinimo metu išsiskiriantys dūmai [šaltinis: Nano].

Nanokristalų dydis svyruoja nuo 1 iki 100 nanometrų ir matuojami nanoskalėje. Vienas nanometras yra viena milijardoji metro dalis, 1 milijoną kartų mažesnė už skruzdėlę. Taigi kaip nanokristalui pavyktų tapti galingu degalų šaltiniu? Galų gale, vidutinis popieriaus lapas yra 100 000 nanometrų storio, todėl, palyginus, jis yra didžiulis [šaltinis: Nano].

Svarbiausia yra nanokristalų elgsena. Daugelio dydžių dalelės, nesvarbu, iš ko jos pagamintos, vadovaujasi bendromis mokslo taisyklėmis. Tarsi jie būtų buvę mokomi išlaikyti alkūnes nuo patarlių stalo; yra lūkesčiai, pagrįsti stebėjimu, apie tai, kaip šios dalelės sąveikauja. Bet ne nanokristalai.

Nanokristalai yra sąmoningi, maištaujantys smulkmenos. Ir būtent dėl ​​to jie gali būti kitas didelis kuro šaltinis [šaltinis: Boysen].

Nanokristallai: potencialiai didelis sprendimas mikroskopiniame pakete

Kaip ir dauguma smulkmenų, kurios elgiasi ne taip, kaip mes tikimės, nanokristalai kelia unikalius iššūkius. Paimkite, pavyzdžiui, auksą. Mes atpažįstame šį metalą dėl jo auksinės spalvos. Jei norėtumėte aukso, atpažintumėte net nedidelį aukso pluoštą pagal jo spalvą. Vis dėlto sumažinkite šį tūrį iki nanometro, ir jūs negalėsite jo atpažinti (net jei galėtumėte pamatyti nanokristalą). Jis pasidarys melsvai žalias arba raudonas, nes nanokristalų, nes jie yra tokie maži, paviršiaus plotas yra beveik visas. Šis didesnis paviršiaus ploto santykis leidžia metalo nanokristalams absorbuoti spalvas, o ne atspindėti jas [šaltinis: Boysen].

Nors šis mažas faktas gali sužavėti jūsų draugus vakarėliuose, šios žinios - kad nanokristalai laikosi kitokių taisyklių nei kiti dalykai - taip pat gali paveikti pasaulio kuro šaltinius. Nanokristalai ne tik gali įgyti skirtingas savybes nei didesnės tos pačios medžiagos dalelės, bet ir skirtingai reaguoja su kitais elementais. Kuo mažesnė dalelė, tuo daugiau atomų ji turi paviršiuje; kuo daugiau atomų paviršiuje, tuo didesnis paviršiaus plotas ir tuo didesnė galimybė sąveikauti su kitais elementais.

Pagalvokite apie tai taip: jūs plaukiate vandens cilindre, kuris yra gilus, bet ne platus. Baliono kraštus galite paliesti tiesiog ištiesdami rankas ir kojas kaip žvaigždė. Tada jūs nuspręsite plaukti ratus negiliame krepšinio aikštelės baseine. Visi lygūs dalykai palies daugiau vandens paviršiaus ploto, jei suksitės aplink negilų baseiną, o ne plūduriuosite giliame cilindriniame. Taip veikia ir nanokristalai. Jų daugybė mažų dalelių turi daugiau paviršių, veiktų kitų cheminių medžiagų ar elementų, o tai gali sukelti didesnį cheminės reakcijos greitį

Šis didesnis paviršiaus plotas daro nanokristalus gerais katalizatoriais arba medžiagomis, kurios įgalina chemines reakcijas. Kai nanokristalai naudojami kaip katalizatoriai, jie gali padidinti cheminės reakcijos greitį patys nekeisdami. Tai reiškia, kad nanokristalai gali paversti žaliavas degalais žemesnėje temperatūroje, nei galėtų kiti katalizatoriai. Nanokristalai, atvirkščiai, leidžia sudeginti daugiau degalų žemesnėje temperatūroje.

Nanotechnologijos galėtų padaryti esamas alternatyvias degalų technologijas gyvybingesnes. Pavyzdžiui, kukurūzai paverčiami etanoliu, alternatyviu neiškastiniu kuru. Tačiau kol kukurūzai sudygsta ir yra drėkinami, nuimami, nuimami, transportuojami ir vėliau paverčiami etanoliu, procesas nėra ypač ekonomiškas ar efektyvus. Naudodamas nanokristalus kaip katalizatorių, fermentų armija galėtų efektyviai ir greitai pavakaroti atliekas, tokias kaip medžio drožlės ar žolė, ir paversti jas etanoliu [šaltinis: „Nano“ supratimas].

Vis dėlto yra tik viena problema. Nanodalelės, nors ir atsiranda natūraliai, yra sunkiau tikslingai pagamintos. Tyrėjai dar nelabai sugalvojo, kaip panaudoti nanodaleles, jau nekalbant apie masinę jų gamybą. Kai jie tai padarys, mes galime turėti atsinaujinantį, efektyvų ir nebrangų energijos šaltinį - tokį, kuris gali sukelti mažesnes sąskaitas už energiją ir transporto priemones su didesne variklio rida.

Kas sugalvojo frazę?

1986 m. Amerikiečių inžinierius, vardu K. Ericas Drexleris, parašė „Sukūrimo variklius“ ir įvedė nanotechnologijų terminą. Jis buvo populiarėjančios mokslinių tyrimų srities, prieš kurią buvo siekiama sugaudyti išradėjų ir pramonės atstovų, priešakyje. Iki 2013 m. JAV patentų biure buvo įregistruota daugiau nei 40 000 patentų su žodžiu „nano“ [šaltinis: JAV patentų ir prekių ženklų tarnyba].

Nanokristalai ir kuro elementai

Įjunkite žibintuvėlį ir jūs matysite kuro elementą darbe. Paprasčiausias kuro elementas yra energijos šaltinis, kurio cheminė reakcija sukuria elektros srovę. Žibintuvėlio viduje esanti baterija yra kuro elementas, apimantis savo chemikalus į tvarkingą mažą pakuotę. Kai chemikalai nusidėvi ir nebegali reaguoti vienas su kitu, akumuliatorių galima įkrauti arba išmesti.

Yra ir kitas kuro elementų tipas, kuris priklauso nuo išorinių elementų įsiurbimo. Pavyzdžiui, vandenilio kuro elementui, užuot uždarius visus savo elementus, elektrai gaminti reikia prieigos prie periferinių elementų, tokių kaip vandenilis ir deguonis [šaltinis: CAFCP]. Ir čia yra svarbios nanotechnologijos. Taikant nanotechnologijas, vandenilio kuro elementai galėtų veikti efektyviau, o jų gamyba būtų pigesnė; dėl šios priežasties gali sumažėti transporto priemonių, kurių energija naudojama šios rūšies alternatyvi energija, kainos, taip pat gali išaugti kuro elementai, kuriems eksploatuoti reikia mažiau energijos.

Atsiradus nanokristalams, kuro elementų gamybos išlaidos taip pat gali sumažėti. Tradiciškai vandenilio kuro elementai kaip katalizatorių naudoja platiną, paverčiant išorinius elementus energija. Platina yra palyginti reta ir išgaunama daug energijos reikalaujančios kasybos metu. Naudojant platinos nanokristalus, tai labai sumažina brangios platinos kiekį, reikalingą tam, kad kuro elementai veiktų. Kai kuriais atvejais, norint išvengti viso platinos poreikio, gali būti naudojami pigesnių medžiagų, tokių kaip kobaltas, nanokristallai [šaltinis: „Nano“ supratimas].

Nanokristalai taip pat galėtų pakeisti medžiagą, naudojamą kuriant elementus. Daugelis kuro elementų naudoja skystį, kad sujungtų elektrodus, nes skystis yra geresnis laidininkas nei kieta medžiaga. Užpilant kietas medžiagas nanokristalais, pačios medžiagos tampa laidingesnės, todėl nebereikia skysčio laidininko, o tai lemia sutaupytą vietą, padidintą laidumą ir mažesnes kuro ląsteles [šaltinis: „Science Daily“. Galų gale, technologijos, naudojančios mažiausias pasaulio daleles, galėtų sukelti kitą didelį kuro šaltinį arba bent jau efektyvesnį būdą naudoti mūsų jau turimus kuro šaltinius.

Vandenilio derlius

Vandenilis yra vienas gausiausių elementų Žemėje. Jis gali būti išgaunamas iš vandens ir nereikia gaminti kaip kitas kuras. Kai jis naudojamas kaip kuras, vandens garai yra vienintelis šalutinis produktas. Šiandien tyrinėtojai įsibėgėja dėl naujo būdo išgauti vandenilį iš vandens pėdsakų. Naudodami tik saulės spindulius ir nebrangų nikelio nanokristalų katalizatorių, jie keletą savaičių gali gaminti vandenilio kurą, kol procesas pradeda sulėtėti [šaltinis: Dume].

Autoriaus pastaba: Ar nanokristalai gali būti kitas didelis kuro šaltinis?

Įsivaizduoti du baseinus yra puikus būdas pamatyti nanodalelių struktūrinius skirtumus. Jūsų siauras nardymo baseinas gali būti gilus arba jame gali būti net didesnis vandens tūris, tačiau jo paviršiaus plotas yra daug mažesnis nei plataus seklaus baseino baseino. Nanodalelėms taip pat paliktas didelis paviršiaus plotas, dėl kurio cheminė reakcija gali būti didesnė. Bent jau apie tai galvosiu kitą kartą, kai praleisiu tingią popietę prie baseino.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Antikos Laikais Amazonės Upė Tekėjo Atgal
Antikos Laikais Amazonės Upė Tekėjo Atgal

Kodėl Žemės Magnetinis Laukas Nusileidžia
Kodėl Žemės Magnetinis Laukas Nusileidžia

Mokslas Naujienos


Kodėl Lūpos Raudonos?
Kodėl Lūpos Raudonos?

Salotos Ir Įvyniojimai, Parduoti Prekybininkui Joe'S, Kroger, Walgreens, Gali Būti Užteršti Ciklosporos Parazitu
Salotos Ir Įvyniojimai, Parduoti Prekybininkui Joe'S, Kroger, Walgreens, Gali Būti Užteršti Ciklosporos Parazitu

Vyriškos Lyties Vandens Blakės, Dyglių Kabliukai Ir Smaigai Sekso Kovai
Vyriškos Lyties Vandens Blakės, Dyglių Kabliukai Ir Smaigai Sekso Kovai

Kiek Žvilgčiojate Į Baseinus?
Kiek Žvilgčiojate Į Baseinus?

Surasti Ankstyviausi Prancūzų Kinematografijos Įrodymai
Surasti Ankstyviausi Prancūzų Kinematografijos Įrodymai


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com