Graphen 3D. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Graphene 3D

08.02.2014

Xuebin Wang và Yoshio Bando thuộc Trung tâm Kiến trúc Nano Vật liệu Quốc tế Nhật Bản (WPI-MANA) cùng với các đồng nghiệp từ Nhật Bản và Trung Quốc đã tạo ra một phương pháp mới để thu được graphene 3D bằng cách sử dụng các bong bóng thổi phồng trong dung dịch polyme glucose. Kết quả là graphene 3D ổn định và có độ dẫn điện tuyệt vời.

Các tấm graphene rất bền, nhẹ và có độ dẫn điện cực tốt. Về mặt lý thuyết, các tổ hợp graphene số lượng lớn vĩ mô nên giữ lại các đặc tính của các mảnh graphene kích thước nano. Tuy nhiên, trong những nỗ lực gần đây để tạo ra graphene 3D, người ta đã thu được độ dẫn điện yếu do tiếp xúc kém giữa các tấm graphene. Mất sức mạnh cũng là một vấn đề và graphene 3D tự duy trì vẫn chưa được tạo ra.

Lấy cảm hứng từ nghệ thuật ẩm thực cổ xưa là "đường thổi phồng", Bando và nhóm của ông đã chứng minh rằng bản chất nén, kết dính của các bong bóng ngoại quan sẽ có tác động đến độ bền và độ dẫn điện nếu graphene có thể được cấu trúc theo cách tương tự. Các nhà khoa học đã tạo ra một loại xi-rô từ đường thông thường và amoni clorua. Họ đun nóng xi-rô để tạo ra một polyme dựa trên glucoza có tên là melanoidin, sau đó được thổi phồng thành bong bóng bằng cách sử dụng khí amoni thoát ra. Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng chất lượng tốt nhất của sản phẩm cuối cùng có được bằng cách cân bằng giữa giai đoạn phân hủy amoni và trùng hợp glucose này.

Khi các bong bóng lớn lên, phần xi-rô còn lại chảy ra khỏi thành của các bong bóng, để lại các điểm giao nhau của ba bong bóng. Khi tiếp tục đun nóng, khử oxy và khử hydro, melanoidin dần dần graphit hóa để tạo thành "graphene nén" - một cấu trúc 3D gắn kết bao gồm các vỏ graphene được liên kết bởi cấu trúc của graphene nén, tương ứng, được hình thành từ các thành bong bóng ban đầu và khung giao nhau .

Cấu trúc bong bóng cho phép chuyển động tự do của các electron qua mạng, có nghĩa là graphene vẫn hoàn toàn dẫn điện. Ngoài ra, độ bền cơ học và khả năng phục hồi của 3D graphene được chứng minh là đặc biệt cao - nhóm nghiên cứu đã có thể nén nó xuống 80% kích thước ban đầu mà rất ít bị mất các đặc tính dẫn điện hoặc độ ổn định.

Mở rộng phát hiện của họ, Bando và nhóm của ông trong phòng thí nghiệm của họ đã liên tục sản xuất graphene 3D nén 0,5 đô la / gram. Với chi phí thấp và khả năng mở rộng cao, phương pháp mới có thể tìm thấy nhiều ứng dụng trong kỹ thuật và điện tử. Sản phẩm thu được với số lượng lớn được ứng dụng một cách chọn lọc trong một siêu tụ điện hiệu suất cao. Mật độ năng lượng tối đa của nó đã trở thành cao nhất trong số các siêu tụ điện 3D graphene - 106 W / kg. Điều này mở ra triển vọng đáng kinh ngạc cho sự phát triển nhanh chóng của vận tải điện và hàng không.

<< Quay lại: Tương tự điện tử của râu mèo 08.02.2014

>> Chuyển tiếp: Explay Điện thoại thông minh Atom 3 SIM 07.02.2014

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc 07.05.2024

Trò chơi máy tính đang trở thành một hình thức giải trí ngày càng phổ biến trong thanh thiếu niên, nhưng nguy cơ nghiện game vẫn là một vấn đề đáng kể. Các nhà khoa học Mỹ đã tiến hành một nghiên cứu để xác định các yếu tố chính góp phần gây ra chứng nghiện này và đưa ra các khuyến nghị để phòng ngừa. Trong suốt sáu năm, 385 thanh thiếu niên đã được theo dõi để tìm ra những yếu tố nào có thể khiến họ nghiện cờ bạc. Kết quả cho thấy 90% người tham gia nghiên cứu không có nguy cơ bị nghiện, trong khi 10% trở thành người nghiện cờ bạc. Hóa ra yếu tố chính dẫn đến chứng nghiện cờ bạc là do mức độ hành vi xã hội thấp. Thanh thiếu niên có mức độ hành vi xã hội thấp không thể hiện sự quan tâm đến sự giúp đỡ và hỗ trợ của người khác, điều này có thể dẫn đến mất liên lạc với thế giới thực và phụ thuộc sâu sắc hơn vào thực tế ảo do trò chơi máy tính cung cấp. Dựa trên kết quả này, các nhà khoa học ... >>

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Cái chết ngọt ngào cho muỗi 06.01.2018

ISCA Technologies, một công ty của Mỹ, cho biết họ đã phát triển ba cách đơn giản, chi phí thấp để chống lại muỗi sốt rét bằng cách sử dụng các hợp chất gọi là pheromone tín hiệu và các chất khác do sinh vật tiết ra để kiểm soát hành vi của các sinh vật khác. Các hợp chất truyền tín hiệu do thực vật và động vật tạo ra là "cocktail" của ISCA để thu hút côn trùng có hại và tiêu diệt chúng bằng thuốc diệt côn trùng. Phương pháp này hoạt động hiệu quả hơn đối với muỗi và cho phép bạn phun ít thuốc diệt côn trùng hơn.

Muỗi không chỉ gây khó chịu, chúng còn lây lan tác nhân của những căn bệnh quái ác, trong đó có bệnh sốt rét và virus Zika đã gây ra đại dịch. Chỉ riêng trong năm 2015, đã có 212 triệu người mắc bệnh sốt rét và ước tính khoảng 429 người tử vong, chủ yếu ở khu vực châu Phi cận Sahara. Các nước giàu có như Mỹ có các công cụ kiểm soát muỗi hiệu quả, nhưng nhiều nước đang phát triển không thể mua được những công cụ này.

Các công nghệ dựa trên mùi rất hứa hẹn, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết, đặc biệt là tính đến khả năng thích nghi của muỗi, điều này sẽ giúp chúng không bị cám dỗ bởi các hợp chất truyền tín hiệu này.

Để bắt đầu, cái gọi là. "hỗn hợp đặc trưng" (signature blend), mà công ty gọi một cách mỉa mai là "con bò thành Troy", bao gồm các hợp chất tín hiệu bắt chước mùi của một người, thứ mà muỗi tự nhiên yêu thích. Với mùi giả của con người, hỗn hợp này có thể được phun lên gia súc và các vật nuôi khác. Muỗi, bị thu hút bởi mùi, sẽ uống máu động vật, không phải máu người. Và nếu những con vật này bị tiêm thuốc độc đối với muỗi (ví dụ, loại thuốc đặc trưng cho giun), những con vật hút máu sẽ chết.

Hơn nữa, còn có một hỗn hợp của chất pheromone thu hút con cái trưởng thành và chất dẫn dụ để thu hút ấu trùng của chúng. Nó có thể được phun trước khi mưa ở những khu vực có khả năng sinh sản của muỗi. Khi tiếp xúc với nước, hỗn hợp này giải phóng pheromone khuyến khích cá cái đẻ trứng ở khu vực mà nó đã xử lý. Ấu trùng nở ra ăn chất dẫn dụ này, có chứa vi khuẩn sống Bacillus thuringiensis israelensis, và những vi khuẩn này tiêu diệt ấu trùng muỗi mà không gây hại cho các côn trùng khác, đặc biệt là ong và bướm.

Cuối cùng, phương pháp khắc phục thứ ba là muỗi mang bệnh cũng cần đường ngoài máu. Các nhà nghiên cứu của ISCA đã kiểm tra một loạt các hợp chất truyền tín hiệu có nguồn gốc từ thực vật và tạo ra một hỗn hợp có mùi như mật hoa. Công ty có kế hoạch phun hỗn hợp này cùng với thuốc trừ sâu dưới các mái nhà hoặc gần hàng rào của các ngôi làng. Muỗi, bị thu hút bởi những cái bẫy có mùi thơm này đến bữa ăn, sẽ gặp một cái chết ngọt ngào. Đâu đó còn lãng mạn nữa.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web