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澳门新葡新京返水:难道一个生锈桥发电创新史密森



铁锈。这个词使人联想到腐烂和毁灭的图像。被遗弃的桥梁。老式汽车在烈日下起泡。

但是锈蚀(从化学意义上讲是氧化铁)可能是可持续能源工澳门新葡新京返水具包中的一种有价值的工具。新的研究表明,在锈蚀的薄膜上流淌盐水可以产生电能。最终,该过程可用于利用海水淡化厂,海洋浮标,桥梁等的动力。

西北大学化学教授弗朗兹盖格(Franz Geiger)在观察到产生水滴的演示之后,就想到了这一想法。当他们滚落石墨烯时产生电。当水移动时,它吸引了石墨烯中的电子并将其拖动,从而产生电流。这就是所谓的“电动效应”的一个例子。

石墨烯是一种由碳原子片构成的纳米材料,具有许多卓越的品质,但是很难在大面积上制备。盖格(Geiger)想知道,如果他改用金属薄膜,是否同样的事情也会起作用。

“让我们尝试一下,”,他回忆道。

对于实验,研究人员创造了使用称为物理气相沉积的过程形成的一层金属薄层,该过程涉及将铁转变成蒸汽并将其冷凝在玻璃表面上。这样就产生了一层非常薄的金属层,厚度仅为10至20纳米,比一层Saran包装纸的厚度薄约1,000倍。当暴露在空气中时,铁膜会自发地在顶部形成甚至更薄的锈膜。然后,团队将盐水流过整个物料,并观察发生了什么。

电。就像石墨烯一样,铁锈是通过电动效应产生能量的。

“我们刚刚兴高采烈,”盖格说。化学家的发现发表在上个月的《美国科学院院刊》上。

研究小组估计,盐水流过一百个10平方米的金属纳米层。每小时可以产生足够的电力来为美国的标准房屋供电,他们设想将其用于澳门新葡新京返水海水淡化厂或水处理厂,在那里泵将水流过大面积的锈膜,以帮助回收处理澳门新葡新京返水水所消耗的部分能量。防锈膜可用于覆盖浮标以为海上科学设备发电,或在桥梁上为附近的建筑物发电,甚至可用于为医疗设备供电,这是因为该工艺可与任何离子溶液一起使用,而不仅是盐水

“可能是正常澳门新葡新京返水的盐水,可能是血液,可能是微咸的水,”加利福尼亚理工学院化学教授汤姆米勒说:“需要的是

该团队获得了DARPA的资助,以开发该技术,并已申请了临时专利申请。他们正在扩展流程,并研究将胶片应用于3D表面而不是纸张时的工作方式。

“我澳门新葡新京返水认为这项工作令人印象深刻,”工程学教授樊冬雷说。德克萨斯大学奥斯汀分校的女学生说,她对团队报告的能量转换效率印象深刻。防锈膜将动能转化为电能的效率大约为30%,比最好的太阳能电池板还要高。

从与衰变相关的材料产生向前动量似乎有些不可思议。 >

“对我来说,这肯定印证了我一直喜欢思考的世界,”从事这项研究的西北博士生Emilie Lozier说。 “这就是平凡中有非凡之处,我们不需要寻找特别具有异国情调的材料来寻找值得探索的东西。”

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