Такое всеохватывающее понятие, как «магнитная буря», применяемое обычно метеорологами, крепко вошло в нашу обыденность, в особенности отлично оно знакомо гипертоникам. Мигрени, более частое сердцебиение, бессонница – все это нередкие последствия завышенной активности магнитного поля планетки. Это явление является одним из важных частей солнечно-земной физики и практической ее части, обозначаемой обычно термином «галлактическая погода».
Если сконструировать наиболее доступно, то магнитная буря – это аномальный выброс солнцем потока электромагнитных частиц. Ученые условно делят потоки солнечных частиц: электромагнитные излучения видимого диапазона излучения (всем известны, как солнечный свет) и электромагнитные излучения невидимого диапазона излучения.
Ученые, работающие в области другой энергетики, издавна отыскали применение солнечному свету, создав технологию photovoltaic, т.е. получение электроэнергии под действием солнечного света. Данная разработка достигнула расцвета в наши деньки, когда остро встал вопросец о переходе на электрогенерацию без выбросов парниковых газов. Но возникновения принципно новейших тенденций в данной технологии трудно ждать, кроме ведущихся работ по повышению КПД солнечных панелей.
Больший энтузиазм для инноваторских направлений развития науки представляет электромагнитное излучение невидимого диапазона излучения. Над перспективами разработки технологии получения электроэнергии под действием такового излучения ученые бьются уже не одно десятилетие, при всем этом сложились диаметрально обратное мировоззрение о способности сотворения схожей технологии: часть из их уверена, что сделать такую технологию полностью нереально, а иная часть настроена наиболее лояльно к способности возникновения таковой технологии.
Чем обусловлены сомнения относительно способности возникновению таковой технологии? Скептики отмечают: электромагнитное излучение невидимого диапазона излучения – это практически поток нейтрино, которые имеют сверхпроникающую способность, «прошивая» Землю насквозь и не встречая препядствий. Для того, чтоб зафиксировать отдельные нейтрино, ученым пришлось строить большие ловушки. К примеру, сенсор «Супер-Камиоканде» состоит из резервуара из нержавеющей стали в форме цилиндра высотой 41,4 м и поперечником основания 39,3 м, заполненный 50 тыс. тонн специально чистой воды. При таковых габаритах оборудования гласить о практическом использовании нейтрино несуразно, – констатируют скептики.
Тупик ли это для современной науки? Поток галлактических нейтрино – около 60 миллиардов. частиц за секунду через 1 см2 земной поверхности. В этом огромном потоке находятся разные типы нейтрино с различной энергией, и потому задачка стоит в том, чтоб научиться преобразовывать в электроэнергию хотя бы малую толику этого большого потока, – парируют оптимисты. Не считая того, этот поток относительно стабилен деньком и ночкой, в летнюю пору и в зимнюю пору, потому генерация электроэнергии будет происходить размеренно в течение суток, что дозволяет относить такие устройства к источникам гарантированного электроснабжения. Позиции оптимистически настроенного мирового ученого общества серьезно усилились в 2015 году опосля присуждения Нобелевской премии по физике за подтверждения наличия массы у нейтрино: наличие массы значит наличие у нейтрино энергии.
Решение задачки получения энергии под действием нейтрино значит революционный прорыв в науке – возникновение принципно новейшего источника экологически незапятанной и бескрайней энергии. Благодаря возникновению новейших материалов оказалось вероятным отыскать решение данной для нас очень сложной задачки. И таковым материалом оказался графен (одноатомный слой углерода), за открытие которого в 2010 году была присуждена Нобелевская премия.
Всестороннее исследование параметров графена указывает, что уже сейчас он находит и будет продолжать отыскивать самое обширное распространение в разных областях индустрии и конкретно в изделиях, абсолютно улучшая их характеристики за счет высочайшей проводимости и теплопроводимости, прочности и гидрофобности. Но одним из самых увлекательных параметров оказалось, что графен, владея завышенными колебаниями атомов, способен реагировать на разные электромагнитные и термо излучения и «собирать» энергию из окружающей среды. Оказалось, что разъяснение этому явлению заключается в системе колебаний атомов графена. Кристаллическая сетка графена представляет собой плоскость, состоящую из шестиугольных ячеек, другими словами, является двумерной гексагональной кристаллической сеткой. По данной для нас причине колебания атомов графена вызывают возникновение «графеновых волн», частота и амплитуда которых зависит от действия электромагнитных излучений и термических потоков.
Holger Thorsten Schubart, генеральный директор Neutrino Energy Group
Лидирующую позицию в мире в прикладном применении графена для целей электрогенерации занимает немецко-американская компания Neutrino Energy Group. Хольгер Шубарт, ее генеральный директор так оценивает достигнутые компанией результаты: «Нам удалось стопроцентно создать технологию получения электроэнергии от действия электромагнитных и термических излучений, которой мы дали заглавие Neutrinovoltaic. База нашего фуррора – сделанный нами мультислойный наноматериал, который представляет из себя чередующиеся слои графена и легированного кремния. При разработке материала, способного производить электроэнергию мы придерживались последующих ограничений:
Во-1-х, общая толщина материала обязана иметь нано размер. Наши опыты, результаты которых в предстоящем были независимо доказаны доктором ETH (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich) Ванессой Вуд и ее сотрудниками, проявили, что когда материалы выполняются с размерами наименее 10–20 нанометров, другими словами в 5000 раз тоньше людского волоса, колебания наружных атомных слоев на поверхности микрочастиц значительны и играют важную роль в том, как этот материал ведет себя. Эти атомные вибрации, либо «фононы», несут ответственность за то, как электронный заряд и тепло переносятся в материалах. Беря во внимание, что если колебания атомов графена, например, в 100 раз посильнее колебаний атомов кремния, то наложение частоты наружного действия электромагнитных излучений, включая действие нейтрино, на внутреннюю частоту колебаний графеновых волн увеличивает такие колебания и приводит к резонансу атомных колебаний. Атомные колебания в резонансе разрешают усилить отдачу электронов при контакте с легированным кремнием.
Во-2-х, мы соображали, что один слой графена способен генерировать весьма слабенький ток. Наша же задачка состояла в том, чтоб сделать технологию, которая работала бы стабильно, и создаваемые на ее базе источники неизменного тока имели бы малогабаритные размеры. В неприятном случае разработка не могла отыскать коммерческое применение. Мы решили эту задачку, сделав генерирующий наноматериал мультислойным и, таковым образом, увеличив неоднократно выходной ток и напряжение.»
Neutrinovoltaic разработка стопроцентно опробована в лабораторных критериях, получила подтверждающие заключения независящих профессионалов и готова в наиблежайшее время к выходу на мировые рынки. В истинное время компания Neutrino Energy Group приступила к изготовлению технологического оборудования для автоматического производства базисных нейтринных частей. «Я убежден, что в течение ближайших 10-20 лет фактически любой человек будет иметь устройство либо электромобиль, работающий на базе Neutrinovoltaic технологии», – убежден Хольгер Шубарт.
Внедрение данной для нас инноваторской технологии будет означать революционные конфигурации в классической устоявшейся системе энергоснабжения. Мир на пороге перемен.
Источник: