[ezup]

Журнал Scientific Reports пишет, что российские ученые разработали технологию создания водородных двигателей нового поколения, которые способны заменить классические батарейки.

Водород на смену классике

Сотрудник ярославского Физико-технологического института РАН Виталий Световой подчеркивает, что автомобильное топливо «содержит» в себе энергии в десятки раз больше, чем любая электрохимическая батарея в ноутбуке или смартфоне. Но в малых объемах реакции горения тепло уходит слишком быстро, поэтому нормальная бесперебойная работа невозможна, если объем меньше нескольких кубических сантиметров.

Кооэфициент полезного действия энергоемких элементов с реакциями окисления топлива выше, чем у простых аккумуляторов. При этом такие элементы все равно пока что уступают в мощности автомобильным двигателям внутреннего сгорания.

www.nature.com

Суть открытия

Российские химики задумались над тем, как преодолеть ограничение на минимальный объем двигателя. Для этого они использовали аналогичные реакции, что происходят при разложении воды на кислород и водород, используя для этого электрический ток. До этого им уже было известно, что пропуская через воду ток с постоянно меняющейся полярностью, воду не разложить на эти составляющие. Но если точно подобрать частоту переключения полярности и расстояние между электродами, смесь загорается, образуя молекулы воды.

При сгорании каждого такого нанопузырька образуется 0,3 микроджоуля энергии. Взрыв же порождает тепло и давление. В результате, собрав все эти данные, российские ученые создали установку, внутри которой энергия от сгорающих нанопузырьков преобразуется вначале в механические колебания, а затем и в электричество. При этом возможно использовать и просто энергию колебания, используя ее для движения насоса и других механизмов.

На данный момент российские ученые работают над созданием компактного насоса с высокой удельной мощностью, который можно использовать в качестве двигателя. По планам, такой насос могут встроить в системы анализа крови на микрочипах. Возникшую внутри него энергию от взрывов нанопузырьков направят для толкания жидкости по микроскопическим каналам.


Автор: Иван Гог