این گیاه مصنوعی از باد و باران انرژی تولید می‌کند
تاریخ انتشار: ۳۰ دی ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۵۵۷۴۰۲
محققان «گیاهان مصنوعی» با برگ‌های کوچک را توسعه داده‌اند که می‌توان از آنها برای مهار انرژی باد و باران استفاده کرد.
به گزارش ایسنا، محققان از پیشرفت در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر با ایجاد «نیروگاه‌های انرژی» مصنوعی رونمایی کرده‌اند.
به نقل از آی‌ای، این ژنراتورهای نوآورانه انرژی به شکل دستگاه‌های کوچک و برگ شکلی هستند که به طور مؤثر انرژی باد و باران را به برق تبدیل می‌کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
دو نوع برداشت انرژی
در حالی که روش‌های سنتی، مانند صفحات خورشیدی و توربین‌های بادی، به منابع منفرد برای تولید انرژی متکی هستند، گیاهان مصنوعی با هدف به حداکثر رساندن راندمان با بهره‌گیری از باد و باران کار می‌کنند. این فناوری جدید می‌تواند به طور همزمان انرژی را از منابع مختلف تجدیدپذیر دریافت کند.
محققان از دو نوع مجزا از جمع کننده‌های انرژی برای این پروژه پیشگام استفاده کردند. مورد اول یک نانو ژنراتور تریبوالکتریک (TENG) است که برای جذب انرژی جنبشی از باد طراحی شده است. این ژنراتور که از لایه‌هایی از نانوالیاف نایلونی، تفلون و الکترودهای مس تشکیل شده، زمانی که لایه‌های آن به هم فشرده می‌شوند، الکتریسیته تولید می‌کند و بارهای ساکن را به جریان قابل استفاده تبدیل می‌کند.
جمع کننده دوم، یک مولد انرژی مبتنی بر قطرات (DEG) است که از قطرات باران برای تولید انرژی استفاده می‌کند. این مولد که با تفلون و پارچه رسانا به عنوان الکترود ساخته شده، جریان کم و ولتاژ بالایی را با برخورد قطرات باران به یکی از الکترودها تولید می‌کند.
در شرایط بهینه، نانو ژنراتور تریبوالکتریک ولتاژ چشمگیر ۲۵۲ ولت تولید می‌کرد، در حالی که مولد انرژی مبتنی بر قطرات، ۱۱۳ ولت ولتاژ تولید کرد. البته برای مدت زمان کوتاه. محققان هر دو جمع‌کننده را ادغام و مولد انرژی مبتنی بر قطرات را بر بخش بالایی نانو ژنراتور تریبوالکتریک نصب کردند و نسخه‌های برگ شکلی را در یک گیاه مصنوعی گنجاندند.
این ژنراتورهای برگ‌شکل وقتی در معرض شرایط باد و باران طبیعی شبیه‌سازی شده قرار گرفتند، پتانسیل خود را با روشن کردن ۱۰ چراغ ال‌ای‌دی با سوسو زدن‌های مختصر نشان دادند. این نقطه عطف مهمی را نشان می‌دهد و نشان می‌دهد که دستگاه گیاه مصنوعی می‌تواند به سیستم‌ها یا شبکه‌های بزرگ‌تری از نیروگاه‌ها تبدیل شود و انرژی پاک را از منابع خود طبیعت فراهم کند.
آینده گیاهان مصنوعی
محققان آینده‌ای را تصور می‌کنند که در آن این گیاهان مصنوعی می‌توانند به سیستم‌ها یا شبکه‌های بزرگ‌تر تبدیل شوند و به راه‌حل‌های انرژی پاک و پایدار کمک کنند. این رویکرد نوآورانه به محدودیت‌های منابع انرژی سنتی می‌پردازد و یک راه امیدوارکننده برای تحقیق و توسعه بیشتر در زمینه برداشت انرژی چندمنبعی ارائه می‌دهد.
همانطور که تقاضا برای یافتن راه حل‌های انرژی سازگار با محیط زیست و کارآمد همچنان در حال رشد است، گیاهان مصنوعی پیشرفت قابل توجهی به سمت آینده‌ای سبزتر و پایدارتر نشان میدهند.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: انرژی پاک گل و گیاه مصنوعی شرکت های دانش بنیان معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري بنياد ملي نخبگان گیاهان مصنوعی باد و باران
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۵۵۷۴۰۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
با ۲٫۵ ساعت انتظار، الماس خودتان را بسازید
الماس‌های طبیعی میلیاردها سال زمان لازم دارند تا تحت فشار و دمای شدید در اعماق زمین شکل بگیرند، اما شکل‌های مصنوعی آن را می‌توان خیلی سریع‌تر تولید کرد، هرچند که طی دهه‌های گذشته این فرآیند طی چند هفته با اعمال فشار بسیار شدید انجام می‌شد.
به گزارش خبرآنلاین و به نقل از ایسنا، اکنون یک روش جدید مبتنی بر ترکیبی از فلزات مایع می‌تواند بلور الماس مصنوعی را در عرض چندین دقیقه تشکیل دهد، آن هم بدون نیاز به فشار بسیار زیاد. جزئیات این یافته در نشریه نیچر منتشر شده است.
فرآیند جدید در دمای بالای حدود ۱۰۲۵ درجه سلسیوس (سانتی‌گراد) لایه‌ای از الماس پیوسته ظرف ۱۵۰ دقیقه و در فشار یک اتمسفر (همان فشار هوا در سطح دریا) تشکیل می‌شود. فشار موردنیاز، ده‌ها هزار بار کمتر از فشاری است که تاکنون برای تولید الماس مصنوعی موردنیاز بود.
محققان موسسه علوم پایه در کره جنوبی با دستیابی به این فرآیند، ابراز اطمینان کرده‌اند که این فرآیند می‌تواند برای ایجاد تفاوت قابل‌توجهی در تولید الماس مصنوعی بهینه شود.
حل کردن کربن در فلز مایع برای ساخت الماس، روش کاملاً جدیدی نیست. شرکت جنرال‌الکتریک نیم‌قرن پیش فرآیند مشابهی را با استفاده از سولفید آهن مذاب توسعه داد، اما آن فرآیند همچنان به فشار ۵ تا ۶ گیگاپاسکال و یک‌دانه الماس نیاز داشت تا کربن‌ها به آن بچسبد.
محققان در مقاله خود گفته‌اند: «ما روشی برای رشد الماس در فشار یک اتمسفر و در دمای متوسط با استفاده از آلیاژ فلز مایع کشف کردیم. کاهش فشار با استفاده از مخلوطی دقیق از فلزات مایع شامل گالیوم، آهن، نیکل و سیلیکون به دست آمد. یک سیستم خلأ سفارشی داخل محفظه‌ای گرافیتی ساخته شد تا فلز را درحالی‌که در معرض ترکیبی از متان و هیدروژن قرار می‌گیرد، به‌سرعت گرم و سپس خنک کند.
این شرایط باعث می‌شود اتم‌های کربنِ متان درون فلز ذوب‌شده پخش شوند و به‌عنوان دانه الماس عمل کنند. تنها پس از ۱۵ دقیقه، قطعات کوچکی از بلورهای الماس از فلز مایع درست زیر سطح بیرون زدند و درنهایت پس از گذشت دو ساعت و نیم از آغاز این فرآیند، نوار پیوسته‌ای از الماس شکل گرفت.
البته ضخامت این لایه بلور الماس تنها چند صد نانومتر است، اما محققان انتظار دارند که این فرآیند با چند ترفند بهبود یابد. آنها می‌گویند: «ما فکر می‌کنیم که در اصلاحاتی ساده، می‌توان با استفاده از سطح یا رابط بزرگ‌تر با پیکربندی عناصر گرمایشی برای دستیابی به منطقه رشد بالقوه بزرگ‌تر و با توزیع کربن در منطقه رشد الماس با روش‌های جدید، رشد الماس را در مقیاسی بزرگ امکان‌پذیر کرد».
این تغییرات زمان می‌برد و تحقیقات در مورد این فرآیند هنوز در مراحل اولیه است، اما نویسندگان این مطالعه فکر می‌کنند که این روش پتانسیل زیادی دارد و می‌توان فلزات مایع دیگر را برای کسب نتایج مشابه یا حتی بهتر ترکیب کرد.
فرآیندی که در حال حاضر برای ایجاد اکثر الماس‌های مصنوعی در طیف گسترده‌ای از فرآیندهای صنعتی، الکترونیک و حتی رایانه‌های کوانتومی استفاده می‌شود، چندین روز زمان نیاز دارد و به فشار بسیار بیشتری نیاز دارد. حالا اگر این روش جدید پتانسیل خود را اثبات کند، ساخت الماس بسیار سریع‌تر و بسیار آسان‌تر خواهد شد.
محققان می‌گویند: رویکرد کلی استفاده از فلزات مایع می‌تواند رشد الماس را در سطوح مختلف تسریع کند و پیش ببرد و شاید رشد الماس را بر روی ذرات کوچک الماس تسهیل کند.
۵۴۵۴
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1899676
تیم فوتسال افغانستان نیمی از راه جام جهانی را طی کرد