Технологии
Преобразователь света нового поколения
Фотодетекторы, светоизлучатели и конверторы светового излучения — области реального применения совместного белорусско-германского изобретения авторов С. Гапоненко, У. Воггона, М. Артемьева, Л. Гуриновича, Н. Гапоненко, И. Молчана, А. Лютича «высокоэффективный узконаправленный преобразователь света», на которое Государственному научному учреждению «Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси» выдан Евразийский патент № 010503 (МПК: Н01L31/02; 31/18).
Данный патент действует, среди прочих стран, и на территории Беларуси. задачей изобретения являлось создание рассчитанного на широкий спектральный диапазон оптического конвертора с узкой угловой диаграммой его направленности, предназначенного для превращения коротковолнового светового излучения (ультрафиолетового, фиолетового, синего) в длинноволновое (голубое, зеленое, жёлтое, оранжевое, красное). Подобные изобретения призваны снизить материалоёмкость, энергопотребление и себестоимость эксплуатации микроэлектронных устройств, повысить их быстродействие. Это достигается применением новых материалов и оригинальных конструкторских решений, что и было реализовано в изобретении белорусских ученых, создавших плёночные покрытия с новыми модифицированными свойствами.
Как следует из описания изобретения, запатентованное конвертирующее устройство представляет собой плёнку из прозрачного пористого направленно-структурированного материала (это может быть пористая мембрана, монослой мезотрубок, синтетический опал), содержащего распределённую в порах специально подобранную субстанцию, преобразующую длину волны излучения. Эта субстанция представляет собой ксерогель, содержащий «квантоворазмерные наноструктуры» (например, нанокристаллы или кластеры), обладающие «сильными квантоворазмерными эффектами». Основой ксерогеля являются вещества Al2O3, In2O3, TiO2, SiO2. Нанокристаллы выбирают из группы полупроводниковых соединений CdS, CdSe, ZnS, ZnSe или их сочетаний в структурах ядро/оболочка (например, CdSe/ZnS или ZnSe:Mn2+/ZnS). Они легированы ионами металлов (например, Mn2+, Eu3+, Tb3+, Sm3+). Таким образом, полученная плёнка является своеобразным «фотонным кристаллом». Были также использованы самые современные и качественные методы сбора информации, которые и позволили в итоге запатентовать преобразователь.
Авторами разработан и запатентован также способ повышения чувствительности фотодетектора к коротковолновому излучению оптического диапазона. Универсальность этого способа и широкий спектр выходных оптических характеристик созданных на его базе устройств позволяют разработать и наладить коммерческое производство «полной линейки узконаправленных индикаторных панелей различной цветовой гаммы от монохромного до белого». При этом для «подсветки» такой «линейки» можно использовать лишь один источник света. В состав «линейки» могут входить оптические приборы: индикаторы, концентраторы, конверторы, фотоприёмники и другие, обладающих улучшенными оптическими характеристиками в широком спектральном диапазоне.
Технической реализацией изобретения явились созданные авторами реальные устройства — конкретная индикаторная панель и оптический фотоприёмный прибор. Перспективы применения изобретения велики.
Двухслойный стакан-дозатор для металлургии
Повысить качество литья призвано изобретение В. Шмурадко, О. Романа, В. Маточкина и В. Лобачева «способ изготовления двухслойного огнеупорного изделия» (патент Республики Беларусь №10759, МПК: B22D41/52; C04B35/48; патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт порошковой металлургии»). Изобретение можно использовать для производства двухслойных стаканов-дозаторов, применяемых в металлургии непрерывного литья заготовок.
В своем изобретении авторы «оттолкнулись» от известного способа изготовления бикерамического стакана-дозатора, у которого имеются два слоя — внутренний (вставка) и наружный (корпус). Вставка выполнена из электроплавленного диоксида циркония, стабилизированного оксидом кальция, смеси глинозема и тонкомолотого бадделеита. В состав материала корпуса входит смесь муллитокорундового шамота и корунда. Двухслойный стакан-дозатор изготавливают прессованием и дальнейшим спеканием обоих его составных частей. Если вы выберете качественный металлопрокат мелким и средним оптом, то там будет использована похожая технология.
Цель изобретения белорусских ученых состояла в повышении огнеупорности и коррозионно-эрозионной стойкости двухслойных стаканов-дозаторов.
Для достижения поставленной цели проводят следующие операции: 1) Готовят шихту: А) Диок-сидциркониевую шихту для вставки готовят размолом ZrO (стабилизированного CaO, Y2O3 или MgO), 2 бадделеита и высокоогнеупорной связки до размера частиц, соответственно, менее 1; 0,05 и 0,005 мм. После перемешивания компонентов шихты полученную ее увлажняют 5 %-ным водным раствором поливинилового спирта и проводят окончательное перемешивание; Б) Приготовление шихты для корпуса стакана-дозатора проводят размолом корунда, глинозема, огнеупорной глины до размера частиц, соответственно, менее 3; 0,09; 0,01 мм. После перемешивания компонентов шихты ее увлажняют 7 %-ным водным раствором поливинилового спирта и повторно перемешивают; 2) Формируют составные части стаканов-дозаторов. Их формирование выполняют импульсным прессованием в гидродинамических машинах типа ГДМ-160 и ГДМ-190 давлением сжатой жидкости. Давление прессования вставки и корпуса (с одновременной запрессовкой в него спеченной диоксидциркониевой вставки) составляет 100-350 МПа; 3) спекают элементы стаканов-дозаторов. Спекание проводят в электропечи: корпуса — при температуре 700-950 °С, вставки — при 1600-1650 °С по трех- и двухступенчатому режиму.
Полученные запатентованным способом двухслойные стаканы-дозаторы, как показали авторы, надежны при транспортировке, монтаже в промковшах и в их эксплуатации. Это подтверждено промышленными сравнительными испытаниями предложенных, изготовленных по способу-прототипу и эксплуатируемых импортных стаканов-дозатор марки JUSTAL—DS-1013. Испытания проведены на Белорусском металлургическом заводе в Жлобине в узлах промежуточных ковшей МНЛз-1,2 электросталеплавильного цеха ЭСПЦ-1. Получены превосходные характеристики новой разработки ученых.
Эффективная сушка пиломатериалов
Предотвратить коробление пиломатериалов и препятствовать возникновению и развитию в них трещин за счет изменения напряжений и появления деформаций в древесине в процессе сушки призвано изобретение белорусских ученых В. Сычевского и В. Миронова «способ сушки пиломатериалов (варианты)», на которое Государственному научному учреждению «Институт тепло-и массообмена имени А. В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси» выдан отечественный патент №10717 (МПК: F26B3/00). Запатентованный способ сушки древесины в виде пиломатериалов можно использовать на производствах мебели и строительных материалов.
Проблема качественной и относительно недорогой сушки пиломатериалов не такая уж простая, как кажется на первый взгляд. При атмосферной или искусственной сушке путем подвода к пиломатериалам теплоты и отвода от них влаги на их поверхности или внутри неизбежно возникает целая сеть трещин. А не приводящая к таким пагубным последствиям сушка в камерной сушилке периодического действия или сушка с применением токов высокой частоты и СВЧ-излучения требует значительных энергетических и материальных затрат. Кроме этого, излишне сложное оборудование таких «сушилок» требует специального обслуживания, не приводя при этом к высоким показателям производительности сушки.
В качестве прототипа своего изобретения авторы выбрали оригинальный способ сушки пиломатериалов (досок), предложенный и запатентованный россиянами (патент РФ №2191332). Согласно этому способу, доски располагают вертикально, а циркуляцию подогретого воздуха ведут снизу вверх вдоль «пластей» и кромок досок . Важным является то, что, наряду с подводом теплоты и отводом испарившейся влаги, осуществлена частичная влагоизоляция этих досок. Для этого перед сушкой торцы и части «пластей» досок покрывают водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией к сырой древесине, это привносит огромные изменения в св класс, делая его несколько дешевле. Недостатком способа является то, что после сушки иногда затруднена механическая обработка пиломатериалов (строгание, шлифование и т.п.) из-за сохранения влагоизолирующего покрытия после окончания процесса сушки.
Не вдаваясь в многочисленные технические подробности и тонкости, скурпулезно изложенные в описания изобретения к патенту, следует отметить, что, предложив несколько вариантов сушки пиломатериалов, преимущественно досок, авторы успешно усовершенствовали способ-прототип россиян.
Как качественно отлить мерную заготовку
Из описания изобретения «способ литья заготовки» к патенту Республики Беларусь №10609 (МПК: B22D7/00; B22D27/04) следует, что получать высококачественные «мерные» заготовки из металлов или сплавов не просто. Образующаяся при литье корка создает массу проблем, нередко приводящих к нарушению стабильности процесса литья (а то — и к явному браку), к невысокой его скорости, уменьшению производительности, сужению области применения конкретного способа литья и др.
Разрешить эти проблемы удалось Е. Маруковичу и В. Стеценко из Государственного научного учреждения «Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси». Согласно разработанному ими способу, отливались цилиндрические заготовки из разных металлов и сплавов — алюминия, силуминов АК12 и АК18, цинка, сплава ЦАМ10-5, баббитов Б-83 и Б-С, стали 45, чугуна ВЧ60, бронз БрАж9-4 и БрО3Ц7С5Н и других металлов. Расплавленный металл выдерживали в медной водоохлаждаемой форме в течение нескольких секунд, после чего стакан с жидким металлом извлекали с определенной скоростью из этой формы и через 1,5-2 сек погружали в ванну с водой также с определенной скоростью и на определенную глубину. В результате были получены заготовки абсолютно без брака. Дисперсность фазовых составляющих и зерен в полученных образцах была в 4-5 раз выше, чем у аналогичных непрерывно литых заготовках. Это характеризует высокое качество разработанного способа литья.
Аккумулировать энергию в ночное время теперь актуально и выгодно
Мы как-то уже знакомили читателя с чудесами немецкого ЖКХ. Это когенерационные установки, вырабатывающие не только тепло и электроэнергию, но еще и охлажденный воздух, заменяющий кондиционер, и вакуум вместо пылесоса, и сжатый воздух. Все это — в каждый дом, в каждую квартиру. А для полноты счастья каждого экономного немца (и равномерного в течение суток спроса) ввели ночной тариф на электроэнергию вдвое ниже дневного.
Не скрою, позавидовал я тогда немец кому обывателю. А тут как-то получаю по почте солидный пакет от ЦОПЭНЕРГО (Центр обслуживания продаж энергии). Читаю и глазам не верю. Вместо уже привычного очередного повышения тарифа — предложение перейти на трехтарифную оплату, при которой ночной киловатт (с 23 до 7 ч) аж вчетверо дешевле пикового (с 7 до 10ч и с 17 до 21 ч). Остальное время считается полупиковым и оплачивается тоже дешевле пикового на 16%.
Не в силах совладать с жаждой наживы, не медля заплатил требуемые за установку нового трехтарифного счетчика 3 тыс. руб. и начал новую жизнь.
По моей конституции я отнюдь не сова, а потому самое выигрышное время про вожу во сне. Обидно стало. Попробовал стирать, гладить, пылесосить по ночам. Пристрастился ненадолго даже к ночному телевидению. Однако внутренний дискомфорт и непонимание соседей заставили отказаться от желанного обогащения. Через 2 мес. подсчитал барыш. Получилось, что я сэкономил около 770 руб. в расчете на год. Значит, мой бизнес станет рентабельным только через 4 года.
А вот у немцев предлагаемая услуга обеспечена и технически: аккумуляторы запасенную за ночь энергию направляют в комнаты через раздвижные экраны. Одним из удачных примеров такой системы является сплит-система E9NKD, которая с каждым годом становится всё популярнее. Нам же приходится работать над собой, переходя в другой вид пернатых, растрачивая энергию невосполнимую. Хотя, напомню еще раз, все технические возможности для реализации всего энергетического комплекса ЖКХ-услуг у нас есть. Такая совершенная установка, как ЭРА, изобретателя Н. Егина, немцам и не снилась. Есть у него и аккумулирующее устройство. Простой, экономичный и долговечный тепловой вентилятор ТЕВЕН легко трансформируется в ТЕВЕК (тепловой вентилятор комбинированный). Для этого перед потоком горя чего воздуха монтируется радиатор, со единенный с большой емкостью (хоть с бочкой для простоты), заполненной раствором солей с фазовым переходом. Ночью накапливаете задешево, днем расходуете даром.
Та же проблема технической реализации льготного тарифа и у промышленных предприятий, учреждений, офисов. Ведь не загонишь всех в ночную смену.
Я понимаю, что стране нужны масштабные амбициознные проекты. Может быть, и форма в виде госкорпораций выбрана правильно. Возможно, это приведет когда-то к научным и техническим прорывам.
Не понимаю, почему не получается реализовать простые, не требующие огромных затрат идеи, гарантирующие быструю и существенную отдачу, вполне соизмеримую, а то и превышающую щедрые вложения в госкорпорации? Только у Н. Еги на таких идей, доведенных, как правило, до уровня промышленного внедрения, найдется немало. А сколько таких светлых умов в России, работающих в основном в корзину!
ПО МОРЯМ, ПО ВОЛНАМ
Изобретатель А. И. Кузьмин разрабатывает проект принципиально нового высокоскоростного морского корабля.
«Важнейшей особенностью, — указывает автор проекта, — такого судна является способность не следовать профилю волны, а пронзать ее насквозь. Чтобы судно не всплывало на волне, оно должно быть узким, длинным и тяжелым». Правильность этой посылки несомненна для каждого, кому посчастливилось купаться в море в ветреную погоду. Самое большое, по мнению многих, удовольствие — получить здоровенный удар по всему телу водой при входе в на бегающую волну. Сила удара, согласно непреложным законам гидродинамики, пропорциональна квадрату скорости сближения пловца и воды. У судна она будет раз в десять больше.
Соответственно, гидравлический удар в сто раз сильнее. Конечно, корпус необходимой прочности окажется тяжелым настолько, что вызывает сомнение его плавучесть на тихой воде при тех изящных формах. Однако сомнения напрасны: автор предусмотрел подводные крылья и реданы, создающие подъемную силу. Скорость и КПД любого транспортного средства, особенно высокоскоростного, определяет сопротивление среды. Для его снижения предлагается «газовая смазка», подача в зареданное пространство выхлопных газов двигателя. Способ не слишком простой, не очень обследованный теоретически, но по мнению многих специалистов, многообещающий. Гораздо труднее будет преодолеть неустойчивость корабля при выходе из волны, как показывает опыт проектирования и испытаний двухсредных аппаратов. Их теория преподается на кафедре, созданной в МАИ В.И. Патрушевым.
На полном ходу корабль действует, как самолет. На стоянке его для устойчивости еще утяжеляют, набирая в балластные цистерны воду. Осадка увеличивается. Благодаря особой форме корпуса, архимедова сила увеличивается, наступает статическое равновесие, как у обычного корабля. Парадокс?
Нет, великолепное инженерное решение. О некоторых нелегких проблемах мы упомянули не для того, чтобы кого-нибудь испугать трудностями, без которых новая техника не создается, а чтобы вероятные инвесторы понимали, что затраты на НИОКР не рвачество конструкторов, а насущная необходимость. А также чтобы подсказать, где, вероятно, можно получить по мощь при разрешении возникающих ежедневно в проектной работе заковык.
Из сообщения автора ясно: проект осуществим. заявленные характеристики, скорее всего, достижимы. Если это так, экономическая эффективность несомненна. Автор, приводит некоторые конкретные данные: скорость 40 узлов «в условиях сильного волнения моря» (сильное — это сколько баллов или какая высота волны?). «Имея запас топлива 15 м3, корабль способен за 4 дня пересечь Атлантический океан. При полном бункере радиус действия достигает 2400 миль (4500 км). Спасенные в море будут благодарны вовремя пришедшим на помощь». Это, вероятно, самое главное применение нового судна: самолет и вертолет, конечно, на место катастрофы прибудут раньше, если смогут взлететь в штормовую погоду, но вряд ли им удастся поднять на борт терпящих бедствие, даже если у них будут новейшие средства спасения. Для экипажа рекомендуемого корабля эта задача тоже не из легких. Но вероятно, проще. Особенно если у него будут эффективные спецсредства. Наде емся, наши читатели их создадут. А предприниматели запустят в производство.
Если предпочитаете действительно хорошие мультфильмы, то стоит смотреть мультфильмы советские онлайн бесплатно, тогда вы сможете сэкономить уйму времени.
Жаль, не сообщил автор, ведутся ли НИОКР. Если они идут — где и как удалось их организовать? Если нет, то почему? Особенно интересно узнать нашим читателям, защищен ли проект патентами? Надеемся когда-нибудь покататься на таком корабле. Это состоится довольно скоро, если найдутся в России дальновидные предприниматели, желающие долго и хорошо зарабатывать на хай-теке.
ПОМПА МЕНЬШЕ ИНОЙ БАКТЕРИИ
Создан микроскопический насос для перекачки жидкостей в механизмах, сравнимых по размерам с молекулами некоторых веществ. Это позволит значительно расширить возможности нанотехнических устройств — в частности, систем охлаждения крошечных механизмов.
Нанотехнологии появились не вчера. Еще в середине 50-х гг. прошлого века ученые и технологи НИИЭИ под руководством проф. А.С. Фиалкова создали и внедрили в массовое производство щетки для высотных авиационных электромашин. Это собран ные в блоки трубочки диамет ром в 3 тыс. раз тоньше человеческого волоса. Стенка та кого невообразимо миниатюрного изделия состоит из нескольких слоев плотно уложенных атомов углерода. Наружную поверхность образует слой из атомов тяжелого металла. Конечно, на этом советские ученые не остановились: в массовое производство внедрились одна за другой самые разные технологии, основанные на производстве и применении частиц, максимальные размеры которых составляют миллионные доли метра (нанометры). Принципиально новые технологии позволили создать электрохимические источники тока с невиданно высокими характеристиками, лекарства, краски, пластмассы, в том числе особо прочные и жаростойкие, и многое другое. Мы часто, не подозревая об этом, пользуемся бытовыми приборами и изделиями, в производстве которых нано технологии занимают ведущее положение.
В советской, а теперь и российской практике нанотехнологии применяются главным образом в производстве материалов разного назначения. Зарубежные исследователи и технологи основным направлением избрали создание микроскопических машин и механизмов для медицинской техники. Уже практически при меняются машины, «путешествующие» по кровеносным сосудам, механически, как бульдозер на стройке, очищающие кровяное русло от вредных и опасных отложений. Не смотря на крошечные размеры, состав и конструкция этих машинок нередко подобны устройству обычных. В частности, в них есть насосы для перекачки жидкостей. Представить себе невозможно поршневой или центробежный насос величиной чуть больше бактерии!
Красивое, изящное решение задачи нашли сотрудники Таганрогского государственного технического универс тета Е.Б. Механцев, А.В. Фомичев и А.В. Лещенко (пат. 2210529). «Интегральный насос» не содержит никаких движущихся частей. Это плата из полупроводника с отверстиями, образующими сетчатую структуру. На поверхности, обращенной ко входу перекачиваемой среды, укреплены слой диэлектрика и металлический электрод. При подаче напряжения на эту сборку возникает электродинамическое взаимодействие с жидкостью. Она течет от катода к аноду. Электродинамический эффект, а значит и производительность насоса тем больше, чем тоньше диэлектрическая пленка. Последний из испытанных авторами образцов оказался втрое производительнее первого именно по этой причине.
Разноцветный лазер
Компактный лазер нового типа позволяет получать излучение с различной комбинацией длин волн в импульсе. Это дает возможность значительно увеличить эффективность его применения в медицине, для защиты окружающей среды, в картографировании и некоторых других областях.
Сегодня лазер все настойчивее проникает чуть не во все отрасли промышленности и сферы нашей жизни. Например, он значительно упрощает и делает куда более эффективным дистанционный мониторинг окружающей среды. Отраженный лазерный луч, просвечивающий атмосферу или водное пространство, попадает в приемник, и там с помощью спектрографа анализируется состав воздуха или воды, сквозь которые он прошел: изменения его спектра зависят от содержащихся там веществ. Но традиционные лазеры обычно выдают импульсы только с одной длиной волны. Стало быть, если требуется применять излучение с разны ми длинами волн, разных цветов, приходится использовать несколько весьма громоздких установок, что далеко не всегда и не везде возможно.
ВОДОРОДНЫЙ ТЕПЛОВОЗ
Разработан генератор водорода для дизельных установок, позволяющий получать газ прямо на транспортном средстве, что повышает безопасность и эффективность применения этого перспективного вида топлива.
Многие специалисты утверждают, что еще недавно казавшиеся фантастически ми цены за баррель нефти скоро могут стать печальной реальностью. Нефтепродукты становятся все дешевле, но воздух и воду они продолжают отравлять столь же исправно, как и тогда, когда они были сравнительно дешевы. Из множества предлагаемых альтернативных источников энергии и топлива водород представляется одним из наиболее перспективных: недорог, за пасы его в воде, например, кажутся неисчерпаемыми, при сгорании образуется лишь чистая вода. Только вот текуч он больно да и взрывопожароопасен — хранить его сложно и дорого. Сегодня водород получают в основном с помощью электролиза воды, что весьма энергоемко, да и оборудование для этого чересчур громоздко. Кроме того, как полагают не которые ученые, массовый выпуск автомобилей и других транспортных средств с водородными двигателями может оказать весьма негативное влияние на озоновый слой атмосферы. Поэтому пока что всевозможные устройства, с помощью которых можно применять водородное топливо на транспорте, существуют в основном в виде опытных образцов или не больших серий: широкого применения эти дорогостоящие и небезопасные устройства не находят.
Куда более перспективными представляются гибридные двигатели, использующие водород лишь в виде добавки к традиционным углеводородным топливам. Но опять-таки откуда его добавлять — из баллонов или специальных блоков хранения? Но мы уже говорили, что это сложно и опасно.
На проходившей в Москве выставке научно-технического творчества молодежи аспирант Самарского государственного университета путей сообщения А. Мишкин продемонстрировал модель изобретен ной им под руководством докт. техн. наук Д. Носырева установки для получения водорода непосредственно на транспорт ном средстве, скажем на тепловозе. Никакого электролиза и баллонов не требуется. Водород получают с помощью воздействия щелочи NaOH на алюминий. В качестве твердого реагента в этом генераторе используется алюминиевый порошок, покрытый легко раствори мой в воде пленкой (ноу-хау). Удалить такую пленку при эксплуатации очень просто, в отличие от часто применяемой при транспортировке алюминия оксидной пленки, для разрушения которой приходится добавлять в воду гидроксид натрия. При взаимодействии очищенного от пленки алюминия и щелочи образуется практически чистый водород (99%), который сразу же подается в дизельный двигатель.
Было разработано два вида генераторов водорода — периодического и непррывного действия (п.м.50660,60508 и 62992). Генератор периодического действия представляет собой цилиндр, в котором находится раствор щелочи и куда добавляется алюминиевый порошок, «от мытый» от пленки. Идет реакция, начинает выделяться водород. Количество его регулируется как высотой столба жидкой щелочи, так и концентрацией NaOH. По лученный газ проходит по трубопроводам, сквозь клапан и направляется в ре сивер, а оттуда в двигатель.
В генераторе непрерывного действия, работающем по такому же принципу, производительность регулируется с помощью изменений количества подаваемого в него алюминиевого порошка. В отличие от генератора периодического действия, время от времени включаемого машинистом или автоматикой, этот действует постоянно, так что можно выбирать тип генератора, наиболее эффективный для конкретных условий и разных видов транспорта: пригодится не только железнодорожникам, но и водникам.
Что касается применения этих новаций на тепловозах, то Мишкин подсчитал, что за сутки непрерывной работы локомоти ва при мизерных расходах алюминия и щелочи и при подаче всего 0,5—1 г водо рода на 1 кВт-ч получаемой энергии удельный расход дизельного топлива снижается до 5—8% и значительно уменьшаются выбросы в атмосферу вредных примесей.
Генераторы компактны, действуют очень быстро, позволяют легко регулировать количество подаваемого водорода и, главное, куда безопаснее обычных установок. На железнодорожном транспорте и теплоходах их можно использовать уже сегодня. А для автомобилей и самолетов придется разработать более компактное устройство, работающее на этом же принципе. Предлагается подумать.
НОЧНЫЕ БАБОЧКИ ПОМОГЛИ В СОЗДАНИИ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ
Голландские ученые разработали новый материал для создания солнечных батарей, в основу которого легло устройство глаз ночных бабочек. Описание разработки приведено в статье в журнале Advanced Materials.
В настоящее время у устройств, перерабатывающих энергию Солнца в электрическую энергию, есть очень существенный недостаток: большое количество энергии рассеивается в виде тепла. Низкий КПД подобных устройств делает использование солнечных батарей экономически невыгодным.
Авторы исследования решили разработать новую конструкцию батарей, позаимствовав принцип у ночных бабочек. Эти насекомые способны видеть в темноте. Глаза ночных бабочек максимально эффективно поглощают попадающие на них лучи света за счет особого покрытия, состоящего из нанотрубок с зауженными концами.
По мере того, как свет проходит вдоль нанотрубок, его индекс рефракции возрастает. Другими словами, он сильнее преломляется. В результате большая часть попавшего в глаз света достигает нервных окончаний.
Владельцы бизнеса предпочитают исключительно VoIP телефоны, которые имеют больший запас батарее в сравнении с мобильными телефонами. А звонить в пределах Беларуси становится намного дешевле.
Группа Хаиме Гомеса Риваса создала материал, копирующий свойства глаза бабочки. Он представляет собой так называемый метаматериал, свойства которого определяются не его составом, а структурой.
Гомес Ривас и его коллеги доказали, что улучшенное поглощение объясняется именно лучшими проводящими свойствами разработанного ими метаматериала. До выхода этой работы оставались сомнения, что КПД материала повышался за счет рассеивания и последующего поглощения света нановолокнами.
По мнению Гомеса Риваса, теоретически возможно добиться 99-процентного поглощения попадающего на материал света.