Китайские физики предлагают использовать графен для «выуживания» энергии из океанов

2014-05-14_141859Физики из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики научились получать электричество, погружая листы графена в подсоленную жидкость. В перспективе в распоряжении человечества может появиться еще один неисчерпаемый источник энергии в водах морей и океанов. Выводы ученых опубликованы в журнале Nature Communications.

Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, объединенных в структуру, похожую на пчелиные соты. О теоретической возможности существования графена ученые знали достаточно давно, однако первый образец графена был создан лишь в 2004 году российско-британскими физиками Константином Новоселовым и Андреем Геймом. За это открытие они в 2010 году получили Нобелевскую премию по физике.

«Нобелевский углерод» обладает рядом уникальных физических свойств — сверхвысокой электрической и тепловой проводимостью, высокой механической прочностью и химической инертностью, а также почти стопроцентной прозрачностью. Эти свойства позволили ученым создать при помощи графена контактные линзы-тепловизоры, детекторы одиночныхнитей ДНК и несколько десятков видов сверхбыстрых транзисторов. Пока такие разработки носят «штучный» характер из-за проблем с массовым производством графена, которые, похоже, будут скоро решены.

Ваньлинь Го из Нанкинского университета (Китай) и его коллеги достаточно продолжительное время изучают физические свойства поверхности одиночных листов графена. В ходе экспериментов физики заметили, что если провести листом графена по поверхности подсоленной воды или же погрузить лист в воду, то он начинает накапливать электрический заряд.

Как считают физики, уникальные электрофизические свойства графена могут заставлять «отрицательный» хлор и «положительный» натрий выстраиваться в параллельные линии на границе между графеном и водой. Ионы хлора двигаются в воде заметно медленнее, чем ионы натрия, из-за чего при погружении и всплытии на поверхности листа «нобелевского углерода» будет скапливаться положительный заряд, который можно преобразовать в электрический ток.

Ободренные этим открытием, Го и его коллеги попытались приспособить его для практических целей. Сначала они собрали «наноэлектростанцию», которая представляла собой «сэндвич» из полоски графена размером с маленькую линейку, присоединенных к ней серебряных электродов и кусочков пластика и кремния, защищающих их от коррозии. Затем ученые создали источник энергии — колбу с рассолом, напоминавшим по своим свойствам и составу морскую воду.

Следует отметить, что не все ученые согласны с тем, что графен практически безвреден для здоровья людей и экологии. Микроскопические кусочки графена смертельно опасны для большинства бактерий, а оксид графена токсичен для мышей и других млекопитающих. Поэтому следует крайне осторожно подходить к вопросу о массовом производстве графеновых электростанций и их использованию в водах открытого океана.

Добавить комментарий