• Роскомнадзор пригрозил провайдерам лишением лицензий за ускорение YouTube

    Интернет-провайдеры, которые вопреки требованиям используют средства для обхода ограничений доступа к сайтам, могут лишиться лицензии на оказание услуг, напомнили в Роскомнадзоре. Данное заявление прозвучало на фоне попыток операторов ускорить доступ к YouTube в России. Фактически, Роскомнадзор снова указал провайдерам, что ускорять YouTu...
    Читать дальше
  • Google выпустила Android 15, но обычным пользователям она не доступна (3 фото)

    Google официально выпустила Android 15, но пока только для разработчиков. Релиз для пользователей ожидается в ближайшее время, сообщает The Verge. Новая версия Android позволит распознавать музыку с помощью Google Assistant, получать оповещения о землетрясениях, читать в браузере Chrome веб-страницы вслух и многое другое.
    Читать дальше
  • Tesla представила ASS — технологию, позволяющую автомобилю выехать с парковки без водителя (видео)

    Многие автомобили в наши дни предлагают возможность управлять ими извне, например, для выезда из узкого парковочного места или осуществления параллельной парковки. Tesla ещё несколько лет назад предлагала функцию Smart Summon, которая позволяла вызывать машину на некотором удалении от водителя. Однако новейшие авто были лишены этой функци...
    Читать дальше
  • «Гелевый мозг» научили играть в Pong (видео)

    Сотрудники Университета Рединга (Великобритания) решили проверить, могут ли простые клетки по сравнению с клетками человеческого мозга демонстрировать возможности самообучения. В ходе эксперимента они использовали полимерный гидрогель, показавший способность запоминать собственные действия. Полученный результат очень удивил исследователей...
    Читать дальше
  • В продаже появились поддельные процессоры Ryzen 7 7800X3D (3 фото + видео)

    Известный компьютерный энтузиаст и блогер Роман «Der8auer» Хартунг (Roman Hartung) рассказал о мошенничестве с самым популярным процессором AMD. Нечестный частный продавец продал подписчику Хартунга поддельный Ryzen 7 7800X3D, который вообще не работает. Энтузиаст выкупил подделку для изучения и рассказал, как отличить настоящий процессор...
    Читать дальше

Учёные случайно создали конденсатор, который можно зарядить в 19 раз сильнее обычного

15 мая 2024 | Просмотров: 4 938 | Интересное

Недавно в журнале Science вышла статья авторов из инженерной школы Маккелви при Вашингтонском университете в Сент-Луисе, посвящённая исследованию гетерогенных тонкоплёночных структур для конденсаторов. Работая с сегнетоэлектриками, учёные случайно создали конденсатор с плотностью энергии в 19 раз выше, чем у обычных элементов. Фактически они разработали аккумулятор с фантастической способностью быстрой зарядки, чего не хватает современным батареям.

Не секрет, что конденсаторы являются важнейшими элементами подсистем питания и стабилизации схем. В современных смартфонах может быть до 500 конденсаторов, а в ноутбуках — до 800 и более (колебательные контуры мы условно вынесем за скобки в данной статье, речь только о питании). Во всех случаях конденсаторы выступают как элементы, способные быстро разряжаться и заряжаться, чего не скажешь об аккумуляторах. Зато аккумуляторы отличаются высочайшей плотностью хранения энергии. Учёные давно пытаются найти золотую середину — высокоплотный аккумулятор с возможностью быстро заряжаться и разряжаться, но при этом оставаться целым и способным на множество циклов заряда. Похоже, учёные из США приблизились к открытию такого аккумулятора.

В ходе эксперимента с гетероструктурами на основе титаната бария (BaTiO3) — в некотором роде перовскита — была открыта «новая физика», как выразились учёные. В целом исследователи получили возможность управлять временем разряда (релаксации) сегнетоэлектрического конденсатора. Эта возможность случайно проявила себя при изучении комбинации двумерных и трёхмерных материалов в комбинации 2D/3D/2D2 или бутерброда Au/MoS2/BaTiO3/MoS2/Au. Сердцевина из титаната бария, окружённая двумя атомарно тонкими слоями, создаёт слой толщиной всего 30 нм или 1/10 обычного вируса. Точно подобранные химические и нехимические связи, а также зазоры между слоями стали тем ключом, который позволил получить контроль над временем разряда конденсатора-аккумулятора.

Благодаря сохранению кристалличности 3D-сегнетоэлектрика и минимизации потерь энергии, учёные смогли достичь плотности хранения энергии в этой многослойной гетерогенной структуре на уровне 191,7 Дж/см3 при КПД более 90 %. Точный контроль времени разряда открывает перспективы для широкого спектра применений и потенциально может ускорить разработку высокоэффективных систем накопления энергии.

«Мы создали новую структуру, основанную на инновациях, которые мы уже внедрили в нашей лаборатории с использованием 2D-материалов, — сказал ведущий автор работы Санг-Хун Бей (Sang-Hoon Bae). — Изначально мы не были сосредоточены на накоплении энергии, но в ходе нашего исследования свойств материалов мы обнаружили новое физическое явление, которое, как мы поняли, может быть применено для накопления энергии, и которое было одновременно очень интересным и потенциально гораздо более полезным».

«Мы обнаружили, что время релаксации диэлектрика может регулироваться или индуцироваться очень небольшим зазором в структуре материала, — объяснил Бэй. — Это новое физическое явление — то, с чем мы раньше не сталкивались. Это позволяет нам манипулировать диэлектрическим материалом таким образом, чтобы он не поляризовался и не терял способность заряжаться».

Учёные не скрывают, что впереди будет долгая оптимизация материала, но даже на современном этапе разработка превышает достижения других лабораторий. Поэтому исследователи видят в новом «электронном материале», как они назвали своё решение, большие перспективы.


Комментарии: 1

  1. Инна Ватция
    21 мая 2024 11:11 Инна Ватция
    Ещё один пример научного доказательства преимущественного превосходства гетероструктур, в сравнении с гомогенными средами.
    + 1
    Ответить
В Вашем браузере отключен JavaScript. Для корректной работы сайта настоятельно рекомендуется его включить.