Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2017. 07. 27. - 09:10KGabi

Mi is tudunk munkát adni: mérnököknek  Jooble 

2017. 06. 20. - 20:31Hitetlen Tamás

Ez a cikk egy idealista naíva.

A cél dátum 2067-2117. A holdrajutás 1968(?) Marsra még csak szonda és robot jutott.

A Bioszféra 2 program megbukott. Voltak sikeresebb kísérletek, de kísérletek.

2017. 05. 23. - 09:12Anonymous

Hiya very cool web site!! Guy .. Excellent .. Superb

.. I'll bookmark your blog and take the feeds also? I'm satisfied to find numerous helpful info here in the put

up, we need develop extra techniques on this regard, thank you for sharing.

. . . . .

Méhsejtszerkezet szénből

2016.03.22.
A háromdimenziós grafén alkalmas lenne hidrogén tárolására – és mátrixnak a gyógyászatban és a nanotechnikában

Bár a hidrogén kiváló energiahordozó, sajnos nehezen tárolható. Jelenleg vagy nagyon nagy nyomás alatt tárolják a gáz halmazállapotú hidrogént, vagy nagyon alacsony hőmérsékleten a folyékonyat. Mindkét eljárás technikailag nehézkes, ráadásul sok energiát igényel. Ezért a kutatók világszerte keresnek olyan porózus anyagokat, amelyek a hidrogént és más gázokat nagy energiaráfordítás nélkül meg tudják kötni a felületükön.

Egy ilyen új anyagot, amely nemcsak hatékonyan tárolja a hidrogént, hanem más ígéretes tulajdonságai is vannak, mutatott be Nina Krainyukova, az Ukrán Nemzeti Tudományos Akadémia kutatója, valamint Evgeniy Zubarev, az Ukrán Nemzeti Műszaki Egyetem munkatársa. Egy tiszta szénvegyületről van szó, amelyben az atomok hatszögű „méhsejtekbe” rendeződnek. A méhsejtszerkezet olyan, mintha a grafén kétdimenziós rácsa a harmadik dimenzióba is kiterjedne.

A mérések tanúsága szerint a méhsejtek akár tömegük 8%-át kitevő hidrogén tárolására képesek. Ez az érték jóval 5,5% felett van, amit az Egyesült Államok Energiaügyi Hivatala célértéknek írt elő 2020-ra. Ez a nagy adszorpciós képesség azoknak a nyitott csatornáknak köszönhető, amelyekbe a hidrogénmolekulák egyszerűen be tudnak hatolni és ott meg tudnak kötődni.

A kutatók különböző gyártási eljárásokat teszteltek. A leghatékonyabbnak a szén leválasztása bizonyult, hasonlóan ahhoz, ami ívkisüléskor történik. Azonban nem két szénelektródával dolgoztak, ahogy az az ilyen kisüléseknél szokásos, hanem egyetlen szénszálat hevítettek elektromosan a szublimációs pontjáig. Ez nagyon finom széndarabkákat eredményezett, amelyeket a kutatók vékony filmrétegként fogtak fel egy felületen.

A szén méhsejtek szerkezetét a kutatók különböző módszerekkel térképezték fel. Többek között elektronmikroszkóp, alacsony hőmérsékleten történő elektronszórás és számítógépes modellezés segítségével megtudták, hogy a vegyület belső szögei 120 fokosak – éppúgy, mint a grafén esetében.

Azonban még további nagy felbontású vizsgálatok vannak hátra. A kutatók remélik, hogy ezáltal a gyártási folyamatot is jobban megértik és optimalizálni tudják. Az anyag elektromos és mágneses tulajdonságai még alig ismertek. A kutatók azonban úgy gondolják, hogy a szén méhsejtek ebben a tekintetben a grafénhoz hasonlóan viselkednek, mivel ugyanolyan kémiai kötéseik vannak. Viszont módosításokat is lehetővé tesznek: ha a méhsejteket különböző molekulákkal töltik fel, az elektromos és mágneses tulajdonságok befolyásolhatók lehetnek.

Bár az új anyag ígéretesnek tűnik, sok még a nyitott kérdés. Mindeddig nem sikerült célzottan előállítani a különböző méretű méhsejt-struktúrákat, amelyek ráadásul nagyon kicsik. „Jelenleg csak vékony, véletlenszerű szerkezeteket tudunk gyártani, egy mikrométer alatti vastagsággal” – nyilatkozta Krainyukova. Olyan felhasználási területekhez, mint amilyen a gáztárolás, lényegesen nagyobb struktúrákra lenne szükség, lehetőleg pontosan meghatározott rácsparaméterekkel. A kutatók elképzelése szerint a jövőben a méhsejtek átmérője és a mátrix vastagsága pontosabban meghatározható lesz. Ennek köszönhetően a testre szabott szén méhsejtek különféle célokat szolgálhatnának. Nemcsak hidrogént, hanem más atomokat és molekulákat is be lehet fogni a rácsszerkezetbe. Korábbi kísérletek során a kutatóknak már sikerült xenont és kriptont tárolni nagy adszorpciós rátával. Szén-dioxid is megköthető a méhsejtekben. Ezt a három anyagot 23 és 78 K közötti hőmérsékleten tudták a szerkezetben megkötni.

Más szénszerkezetek, mint például nanocsövekből álló nyalábok, mindössze fele annyit tudnak megkötni ezekből a gázokból, mint a méhsejtek. A kutatók ezt azzal magyarázzák, hogy a nyitott, vízszintesen elhelyezkedő méhsejtek a gázmolekuláknak különösen könnyű megkötődést tesznek lehetővé. Más felhasználási területet is el tudnak képzelni az anyagnak, lehetne például a gyógyászatban vagy a nanotechnikában használt anyagok mátrixa, vagy alkalmazható lenne molekuláris szitaként pontosan meghatározott mérettel. Ez azonban az új gyártási eljárások függvénye lesz.

 

A szén méhsejtekkel különböző struktúrák hozhatók létre, amelyek más-más molekulák adszorpciójára képesek (Kép: N. V. Krainyukova & E. N. Zubarev / National Academy of Sciences of Ukraine)

 

 

 

Forrás: www.pro-physik.de

 

Garamvölgyi Ágnes

Cikk értékelése: 
Szerző: Brigitte

Új hozzászólás

Filtered HTML

  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • Engedélyezett HTML jelölők: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <p>
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.

Plain text

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
CAPTCHA
Ezzel a feladattal teszteljük, hogy valódi látogató vagy-e.

Kapcsolódó cikkek

A miniatűr ablak ellenáll az 1400 ⁰C-os hőmérsékletnek, és majdnem olyan kemény, mint a gyémánt.
Elkészült a hajtogatható képernyő prototípusa
Az egyedülálló fizikai tulajdonságokkal rendelkező grafén - egyetlen atomvastagságú grafitréteg - felhasználásával alkottak meg brit kutatók egy olyan szűrőt, amely képes eltávolítani a sót a tengervízből.
Az MTA Természettudományi Kutatóközpont kutatói új nanotechnológiai eljárással tették mágnesessé a grafént.

Friss hírek

E-hajtómű? Miért ne?