• Представлено компьютерное рабочее место на гусеницах и с парой пулемётов Гатлинга (3 фото + видео)

    Компания Cluvens представила компьютерное рабочее место в необычном исполнении — в виде «боевой станции» на гусеничном ходу. Это рабочая станция J20 Gatling. Со стороны она похожа на боевой мех — пилотируемую человеком бронированную и вооружённую машину из будущего. С одной стороны — это забава. Но разработчики приложили максимум усилий д...
    Читать дальше
  • SpaceX показала первый видеозвонок с помощью обычного смартфона через спутник Starlink

    Компания SpaceX начала тестировать видеозвонки с помощью обычных смартфонов через спутники Starlink с технологией Direct to Cell. Во вторник компания опубликовала на своей странице в социальной сети X видео, в котором продемонстрировала выполнение видеозвонка с помощью спутниковой сотовой связи Starlink между смартфонами без какой-либо мо...
    Читать дальше
  • Альтернатива бумажной книге, которая всегда под рукой

    На ONYX BOOX Faraday можно читать как книги, так и тяжеловесные документы. Подходит для прослушивания музыки и записи аудио. Операционная система Android 11 позволяет использовать различные приложения.
    Читать дальше
  • Мощь для работы и игр: в России стартовали продажи первого планшета от POCO

    POCO Pad - именно такое название получил девайс, вызвавший бурю интереса у поклонников новых гаджетов в России. 23 мая 2024 года на маркетплейсе OZON стартовали продажи планшета китайской компании POCO, которую мы отлично знаем, как производителя мощных, стильных и недорогих смартфонов. В этом посте мы детально разберем все преимущества н...
    Читать дальше
  • Microsoft Edge научился налету переводить видео на русский язык (видео)

    Браузер Microsoft Edge скоро предложит функцию закадрового перевода и дублирования видео в реальном времени на таких сайтах, как YouTube, LinkedIn, Coursera и т.д. В рамках конференции Build, стартовавшей 21 мая в Сиэтле (США), компания Microsoft объявила, что новая функция, работающая на основе искусственного интеллекта, сможет переводит...
    Читать дальше

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

15 мая 2024 | Просмотров: 3 670 | 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.


Написать комментарий

  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent

Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

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.