Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Nước muối chảy trên một lớp gỉ sắt mỏng có thể sinh ra điện   31-07-2019
Chẳng có gì bất thường khi nhìn thấy gỉ sắt quanh các vùng nước mặn nhưng nay sự kết hợp của chúng thực tế lại hữu ích. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Caltech và Đại học Northwestern vừa phát hiện ra rằng điện có thể được tạo ra khi nước muối chảy trên một lớp màng gỉ sắt mỏng. Quá trình này trước đây đã được quan sát thấy trong graphene nhưng gỉ sắt dễ nâng quy mô hơn nhiều.


Gỉ sắt và nước muối có thể kết hợp với nhau để phát hiện (Ảnh: wtolenaars/Depositphotos)

Nước muối là thành phần phổ biến trong pin, thường với vai trò là chất điện phân. Nó xuất hiện trong đèn chạy bằng nước muối đơn giản, pin dòng chảy oxy hóa-khử khổng lồ và thậm chí trong một nhà máy phát điện thấm lọc thử nghiệm.

Nhưng hệ thống mới hoạt động dựa trên một nguyên lý khác với tất cả những trường hợp trên. Thay vì phản ứng hóa học, gỉ sắt phát điện bằng cách sử dụng hiệu ứng điện động học hay năng lượng của chuyển động của nước khi nước chảy qua. Cơ bản, nó hoạt động được vì các ion trong nước muối hút các electron trong sắt nằm bên dưới lớp gỉ sắt. Khi nước muối và dòng ion trôi qua, sức hút đó kéo các electron sắt lại và sản sinh một dòng điện.

Chính hiệu ứng này trước đây đã được quan sát thấy bằng trong graphene thay vì sắt và gỉ sắt nhưng vấn đề ở đây là graphene vẫn khó sản xuất và nâng quy mô lên mức hữu ích. Sản xuất các tấm sắt lớn rồi để cho gỉ sắt hình thành trên bề mặt là việc mà ngành công nghiệp hiện tại đã được trang bị để đảm nhận.

Để đảm bảo gỉ sắt hình thành ở dạng màng mỏng, đều, nhóm đã sử dụng một quy trình được gọi lắng đọng hơi vật lý (PVD). Hơi oxit sắt được làm cho đông tụ trên bề mặt để hình thành một lớp đồng dạng dày 10 nanomet. Sau đó, nhóm thử nghiệm nó bằng cách sử dụng các dung dịch muối với nồng độ khác nhau.

Họ phát hiện kỹ thuật này đạt hiệu quả bất ngờ khi chuyển đổi động lượng thành điện – đạt hiệu suất khoảng 30% – và có thể phát được vài chục mV và vài mA trên mỗi cm2 sắt phủ gỉ. Điều đó gợi ý rằng nâng quy mô nó lên có thể phát được lượng điện năng hữu ích.

“Để so sánh, các tấm sắt có diện tích 10 m2 có thể phát được vài kW điện mỗi giờ – đủ cho một gia đình Mỹ tiêu chuẩn. Dĩ nhiên, các ứng dụng ít đòi hỏi cao như các thiết bị điện áp thấp ở các địa điểm xa xôi vẫn hứa hẹn hơn trong tương lai gần”, đồng tác giả nghiên cứu Tom Miller cho biết.

Công nghệ này còn có thể sử dụng để phát điện trên đại dương hoặc vùng gần đại dương hay thậm chí trong cơ thể người.

“Chẳng hạn, năng lượng thủy triều hay những thứ nhấp nhô trong đại dương như phao có thể được sử dụng để chuyển đổi năng lượng điện thụ động. Bạn có nước muối chảy trong mạch máu trong các xung nhịp có chu kỳ. Hiện tượng đó có thể tận dụng để cấp điện cho các thiết bị cấy ghép”, Miller cho biết thêm.

LH (New Atlas) 

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập