Sciencemag.cz
Doporučujeme
Ultratenká vrstva oxidu železitého dokáže generovat elektřinu z proudění slané vody. Převod kinetické energie na elektrickou je sám o sobě triviální záležitostí, zde je však zajímavé, jak jednoduché může být příslušné uspořádání.
Vědci z Caltechu (vydal tiskovou zprávu) a Northwestern University uvádějí, že reakce kovů/sloučenin kovů a rozpuštěných solí samozřejmě generují elektrickou energii pomocí chemických reakcí, v jejich návrhu jde ale o proces, kdy k chemickým přeměnám nedochází, a článek tak může fungovat pořád. To, co se spotřebovává, je opravdu kinetická energie proudící slané vody (elektrokinetický jev).
Účinnost této přeměny energie je okolo 30 %, což nezní nijak oslnivě, ale srovnejme to třeba se současnými solárními články. Již dříve byl tento jen demonstrován u grafenu, jenže vyrobit velký grafenový film vyjde docela draho (a téměř jistě by se dal využít jinak s větším přínosem). Naopak ultratenký film oxidu železitého lze vyrobit mnohem snáze a měl by fungovat stejně – to je právě podstata nové studie. Ultratenká vrstva oxidu železitého může vzniknout prostě depozicí par této sloučeniny na příslušném substrátu. Tom Miller (Caltech) a Franz Geiger (Northwestern Univesity) takto dokázali bez zvláštních problémů vytvořit vrstvu tenkou 10 nanometrů. Při použití železa jako substrátu by deska o obsahu 10 metrů čtverečních generovat energii několik kWh (v experimentu šlo o desítky milivoltů a jednotky mikroamperů na centimetr čtvereční).
Fyzikální podstata je metody následující. Ionty ve slané vodě přitahují elektrony v železe pod vrstvou oxidu. Tok slané vody přitom vyvolává i pohyb elektronů. (Poznámka PH: Jak připouští i původní tisková zpráva, je to nutně složitější. Je-li základem funkčnosti oxid železitý v kontaktu se slanou vodou, musí být pod ním železo? Funguje-li totéž u grafenu, musí být pod ním … co vlastně?)
Hlavní zamýšlenou aplikací je napájení nízkoenergetických zařízení z malých ploch. Pohyby slané vody se odehrávají v mořích, takto by šlo napájet zařízení v přílivové zóně nebo takové, kolem nichž proudí vlny (bójky apod.). Navíc krev je v určitém ohledu slaná voda, takže by tímto způsobem mohly získávat energii i různé implantáty.
Mavis D. Boamah, Emilie H. Lozier, Jeongmin Kim, Paul E. Ohno, Catherine E. Walker, Thomas F. Miller, Franz M. Geiger. Energy conversion via metal nanolayers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 201906601 DOI: 10.1073/pnas.1906601116
Zdroj: California Institute of Technology/Sciencedaily
Dobrý den. To že v popularizačních článcích bývají často gramatické chyby a nepřesnosti i hrubého zrna je dnes (trochu bohužel) běžné. Nicméně, kdo si stěžuje, ať si zkusí ty články a věnovat tomu svůj volný čas a energii. Takže i přes ty chyby mají autoři popularizačních článků o vědě mé uznání.
Avšak občas bývají snahy o zkrácení textu či překlepy komolící text přílišné. Chtěl bych se proto zeptat, co bylo myšleno větou: „…deska o obsahu 10 metrů čtverečních generovat výkon několik kW/h.“ Neb jednotka výkonu určitě není kW/h.
Jinak díky za článek (články).
pardon, dekuji za upozorneni – opraveno do podoby snad prijatelne…
Pořád to nějak nevychází – 10×100cm×100cm×.050V×0.000005A=0.025W