Российские учёные разработали материал, который позволяет заряжать гаджеты от человеческого тела
Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами разработали первый в мире термоэлектрический материал с упорядоченно расположенными нанотрубками. В перспективе это может позволить заряжать часы или телефон от тепла нашего тела, сообщает naked-science.ru.
Исследователи НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Технологического университета Лулело (Швеция) и Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) разработали первый в мире термоэлектрический материал с упорядоченно расположенными нанотрубками.
Благодаря полимерной природе он гибок, а добавка из нанотрубок в несколько раз повышает его электропроводность. В перспективе такой материал можно будет применять для зарядки мобильных устройств без дополнительного источника питания: один такой браслет или чехол позволил бы заряжать часы или телефон прямо от тепла человеческого тела. Статья о разработке опубликована в журнале Advanced Functional Materials.
Термоэлектрические материалы – химические соединения или сплавы металлов, которые способны конвертировать тепло в электроэнергию из-за разницы температуры в местах присоединения к пластине проводников. Этот эффект был открыт еще в 1821 году немецким физиком Томасом Зеебеком.
Долгое время в качестве материалов для термогенераторов использовались различные сплавы. Однако они дают не очень большой КПД – порядка 10%. К тому же для максимальной эффективности нагрев пластины должен быть порядка нескольких сотен градусов.
В последние годы ученые начали искать альтернативу термоэлектрикам на основе сплавов и нашли ее в полимерных материалах. Такие материалы работают даже при комнатной температуре, нетоксичны, обладают низкой теплопроводностью (минимизируют рассеивание полученного тепла вовне). К тому же полимеры, в отличие от сплавов металлов, очень гибкие – такому термогенератору можно придать практически любую требуемую форму.
Коллектив ученых кафедры Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Технологического университета Лулело (Швеция) и Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) создали первую в мире модифицированную версию полимера с вытянутыми и упорядоченно расположенными нанотрубками.
Ученые использовали один из наиболее перспективных полимеров – полиэтилендиокситиофен (ПЭДОТ). Он обладает высокой электропроводностью, которую при этом можно дополнительно усиливать за счет химических включений в полимерную матрицу.
Сначала был выращен вертикально ориентированный «лес» углеродных нанотрубок на полупроводниковой подложке, затем они были вытянуты по горизонтальной плоскости. Сверху нанотрубки «залили» полимером. Поскольку в процессе выращивания нанотрубки зачастую образуют скопления в одной точке (агломерации), для нейтрализации таких скоплений материал подвергали пост-обработке диметилсульфоксидом и этиленгликолем. После полного цикла обработки фактор мощности материала возрос более чем в четыре раза, до ~92 µВт·mK-2.
По словам участника научной группы со стороны НИТУ «МИСиС» кандидата физико-математических наук Хабиба Юсупова, при таких характеристиках материала изделия из него будут способны преобразовывать даже тепло человеческого тела (на контрасте с комнатной температурой) в полезную электроэнергию. Например, сделав браслет для часов или чехол для мобильного телефона из такого полимера, можно будет питать устройства на постоянной основе, без дополнительного источника электроэнергии.
Дорожно-ремонтные работы завершаются в райцентре Мамонтово
Три миллиарда рублей краевых субсидий выделено в этом году на ремонт местных дорог в райцентрах и малых городах региона. В частности, в райцентре Мамонтово завершаются дорожно-ремонтные работы на улице Захарова. Подробностями поделились представители дорожной отрасли.
Ежегодно из краевого бюджета муниципалитетам выделяется субсидия на ремонт местных дорог. В прошлом году объём такой помощи достиг максимально рекордного уровня – более 2,8 млрд рублей, или на 7 % больше чем в 2013 году. Это позволило восстановить 98 км дорог местного значения.
В этом году объём краевой субсидии составил уже 3 млрд рублей. В районных центрах и малых городах планируется отремонтировать порядка 115 км местных дорог. К ним относится и участок дороги в районном центре Мамонтово.
Работы в Мамонтово проводятся на участке длиной около 800 метров. И помимо основных предполагается также ремонт примыканий к обновляемой дороге и площадь возле магазинов. Общая стоимость дорожных работ на этом участке составляет около 8 миллионов рублей. Планируемый срок сдачи – середина следующей недели.
С 2019 года в рамках субсидирования ремонта дорог местного значения в целом по краю до нормативных требований доведено порядка 550 км таких дорог. На всё это из краевого бюджета было направлено более 11,5 млрд рублей. И это не считая тех дорог местного значения, ремонт которых производится в рамках проектов поддержки местных инициатив и из собственных средств районных властей.
