Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Нобелевский лауреат Андрей Гейм

Новое детище Гейма

Ключевые слова:  Андрей Гейм, Графен, Нобелевский лауреат, Получение водорода

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

29 ноября 2014

Нобелевский лауреат Андрей Гейм рассказал, как его новое открытие позволит «даром» получать водород из атмосферы и где это можно будет применить.

Удивительный материал графен, впервые открытый в 2004 году, продолжает радовать ученых все новыми полезными свойствами. А получивший за его открытие Нобелевскую премию физик из Манчестерского университета Андрей Гейм публикует все новые статьи в ведущих научных журналах, описывающие эти свойства.

Ранее учеными уже было открыто множество интересных свойств этого вещества, состоящего всего из одного слоя атомов углерода, — оптических, механических, магнитных.

Новая статья в Nature — новое свойство, на этот раз при использовании графена в качестве мембраны. Чем графен напоминает сито и почему, нобелевский лауреат рассказал "Газете.Ru".

Ученым давно известно, что графен не пропускает никакие жидкости и газы, это позволяет использовать его в составе антикоррозионных материалов и герметичных упаковок.


К примеру, самому маленькому из атомов — атому водорода требуется время жизни Вселенной, чтобы пройти через монослой графена.

В своих экспериментах ученые обнаружили, что, несмотря на это, графен в присутствии катализатора, например платины, отлично пропускает протоны, которые по сути являются теми же атомами водорода, от которых оторвали электрон. Известно, что в присутствующем в атмосфере водороде всегда есть и свободные протоны.

Физики использовали два контейнера, один из которых был пуст, а во втором находилась смесь из газа аргона и водорода. «Мы наблюдали, что водород из одного контейнера перемещался в другой, где водорода не было», — пояснил Гейм. Способность тонкой мембраны не пропускать ничего, кроме протонов, может найти широкое применение,

и в первую очередь в приборах, на которые сегодня устремлены взоры экологов и автомобилестроителей, — топливных элементах.

В них водород, окисляясь в кислороде, способен без горения производить электрический ток. Однако низкий КПД существующих установок связан с тем, что современные мембраны проводят не только протоны, но и газ — водород, кислород, метанол и другие вещества.
Прогнозируя развитие топливных элементов, министерство энергетики США надеется, что проводимость их мембран к 2020 году превысит хотя бы 50 сименсов на квадратный сантиметр.

«Мембрана — это все. Это сердце и мозги топливных элементов.

А в наших мембранах при температурах выше 100°C мы уже имеем показатели, превышающие требуемые на один-два порядка, около 1000 сименсов», — пояснил ученый.

Поэтому можно надеяться, что открытие мембранных свойств графена даст мощный толчок в использовании топливных элементов на транспорте и в энергетике. Еще одним полезным применением может стать получение водорода из окружающей нас атмосферы. «Пропуская небольшой ток через мембрану, из атмосферы мы получаем только водород.

Графен, грубо говоря, работает, как сито», — рассказал Гейм.

И хотя в своих экспериментах ученые моделировали эти процессы на микромасштабах и не собрали даже миллиграмма водорода, они показали, что эти механизмы работают и масштабируемы. «В атмосфере довольно много водорода, и каждые сто лет он восстанавливается. И 1% этого водорода мы можем даром получать из атмосферы», — предполагает Гейм. В будущем, уверены авторы открытия, на основе графеновых мембран можно будет получать водород из атмосферы и использовать его для производства электрической энергии.

«Когда ты знаешь, как это должно работать, то установка весьма проста. Берешь сосуд с содержащим водород газом, с одной стороны, прикладываешь небольшое напряжение и собираешь чистый водород — с другой стороны. И этот водород уже можно сжечь в топливном элементе», — пояснил идею соавтор открытия Марчело Лозада-Идальго.


Источник: Газета.ру



Комментарии
Мдя-я-я....

Статья очень плохо написана. Просто сборка ляпов от журналистов.
Палии Наталия Алексеевна, 01 декабря 2014 22:29 
наверное, беседа велась на русском языке
А текст статьи доступен на arxiv.org
Чахлик Н. В., 02 декабря 2014 22:00 
Неа, от писателей.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

В разных ракурсах
В разных ракурсах

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.