Category: наука

лампочки, светильники, кабель, провод

«Управляемые жидкости — это материалы будущего»

Американские материаловеды разрабатывают трансформируемые жидкости: их можно «передвигать» по поверхности, придавать желаемую форму без сосудов, разделять на отдельные капли под воздействием света. И даже создавать из них электронные цепи.

Капля внутри капли

Ученые из Университета штата Пенсильвания работают с каплями жидкости размером с одну десятую миллиметра. Они состоят из двух типов масла, один в другом, как начинка в шоколадной конфете. Под воздействием изменения температуры среды капли меняют свое расположение друг относительно друга.

Пока неизвестно, как материаловеды собираются применять свое открытие. Вероятнее всего, будут запускать с их помощью химические реакции: надо только поместить внутрь какой-нибудь капли катализатор, бросить каплю в контейнер с реактивами и в нужный момент вывернуть каплю наизнанку. Другой вариант — создавать жидкие линзы для микроскопических камер, которые меняют фокус под воздействием среды.

Капилляры в воде

Специалисты из Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли модифицировали 3D-принтер, чтобы создавать всевозможные жидкие структуры. Пристроив к принтеру шприц, они вводят в воду водяные спирали, которые сохраняют свою форму благодаря содержащимся в них наночастицам, образующим очень тонкую пленку.

Collapse )
лампочки, светильники, кабель, провод

Для литий-металлических батарей разработан холодостойкий электролит

Ученые из Калифорнийского университета Сан-Диего продвинулись в понимании принципов работы электролитов из сжиженного газа – потенциальном компоненте литий-металлических батарей.
Проект основан на прошлом исследовании группы, представленном в 2017-м, сообщает sciencedaily.com. Электролиты из сжиженного газа могут проложить путь к мощным и компактным аккумуляторам, в которых графитовый анод заменен элементом из металлического лития.
Для развития технологии университет создал компанию South 8 Technologies. Одно из интересных свойств сжиженного электролита – способность работать при комнатной и очень низких (до -60°С) температурах. Продукт состоит из газов, сжижающихся при умеренном давлении. От стандартных жидких электролитов его отличает большая устойчивость к замерзанию.
Исследование представлено в журнале Joule. Профессор Ширли Мэн, ответственный автор работы, вместе с коллегами описали результаты экспериментальных и вычислительных исследований, улучшающих понимание некоторых недостатков электролитов. Выводы помогли команде улучшить показатели продукта при ключевых параметрах для литий-металлических анодов – при комнатной температуре и -60°С.
Тестирование полуэлементов показало, что кулоновская эффективность электрода сохраняется на уровне 99,6% после 500 циклов зарядки в нормальных условиях. В 2017-м авторы добились КПД 97,5%. Эффективность анода при использовании стандартного жидкого электролита составляет 85%.
При -60°С КПД цикла системы достиг 98,4%. Для сравнения, большинство электролитов перестают работать при -20°С.
Исследователи определили, почему литий-металлические аноды лучше работают со сжиженным газом. Как минимум частично причина заключается в распределении частиц лития по металлической поверхности. При использовании сжиженного электролита они располагаются гладко и компактно. Жидкие продукты ведут к образованию игольчатых дендритов, снижающих эффективность аккумулятора и ведущих к коротким замыканиям. Плотность распределения частиц измеряется пористостью поверхности. Чем она ниже, тем лучше. Исследователи сообщили, что их электролит обеспечивал пористость 0,9% при комнатной температуре. Стандартные продукты повышали ее до 16,8%.

Collapse )