Исследователи Центра Гельмгольца и Университета Гумбольдта обнаружили необыкновенное свойство золотых наночастиц собираться в небольшие кластеры при растворении их в специальном растворе.
Криогенная TEM микрофотография наночастиц золота (Au-НП) в DES-растворителе.
Определить уникальную особенность золотых наночастиц ученые могли с помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Последующее тщательное изучение с помощью электронного микроскопа подтвердило результаты. Берлинский ученый Armin Hoell говорит: « Мы убеждены, что такие нанокластеры используются в качестве катализаторов, в топливных элементах, в фотокаталитическом расщепления воды, или для других важных реакций в химическом машиностроении». Профессор Клаус Rademann: «Особенное в новом процессе то, что он чрезвычайно прост и работает с экологически чистым и недорогим растворителем».
Этот растворитель состоит из двух порошков: добавка в корм для кур (холин хлорид, иначе витамин B), и мочевины. Британские ученые обнаружили несколько лет назад, что смешение двух порошков образует прозрачную жидкость, способную растворять оксиды металлов, глубокий эвтектический растворитель (DES). Немецкие исследователи бомбардировали ионами инертного газа золотую фольгу, чтобы отделить отдельные атомы.
Ученые предполагали, что длительная бомбардировка заставит увеличиться наночастицы. Однако они перестали расти при размере в 5 нанометров. К тому же, микроскопические частицы не распространились по растворителю равномерно, а стали собираться в небольшие группы или кластеры. По мнению исследователей, именно растворитель (DES) играет главную роль в этом самоорганизующемся процессе.
Штормы и песчаные бури обнажили новые рисунки в перуанской пустыне. Эксперты считают, что один из них, 60-метрвый, изображает змею. Другой похож на верблюда или ламу, а еще несколько зигзагообразные линии и птицу.
Новые геоглифы Наска увидел пилот Эдуардо Herrán Гомес де ла Торре, пролетая над холмами Эль Ingenio долине и Пампас де Хумана. Археологи в настоящее время работают, чтобы подтвердить подлинность линий.
Инженеры из технологического университета Вены объединили два полупроводниковых материала, состоящих из трех атомных слоев. Эта новая структура перспективна для новых видов солнечных батарей.
Благодаря разработке исследователей: ThomasMueller, Marco Furchiand и Andreas Pospischil тонкие, полупрозрачные, гибкие солнечные элементы в ближайшее время могут стать реальностью. Новая полупроводниковая структура, состоит из двух ультратонких слоев, которые наиболее хорошо подходят для преобразования фотоэлектрической энергии.
Немного ранее, команда уже создала ультра-тонкий слой светочувствительного кристалла вольфрама диселенида. На его основе исследователи надеются создать новый вид технологии солнечных батарей: двумерные структуры. Один из авторов, Томас Мюллер поясняет: «Довольно часто, двумерные кристаллы имеют электронные свойства, которые полностью отличаются от толстых слоев одного и того же материала. Мы в состоянии показать, что вольфрама диселенид можно использовать, чтобы преобразовать свет в электрическую энергию и наоборот».
Если солнечный элемент изготавливается только из вольфрама диселенида, то требуется множество крошечных металлических электродов, плотно расположенных, на расстоянии несколько микрометров друг от друга. Но если материал сочетать с молибденовым дисульфидов, который также состоит из трех атомных слоев, то проблема решается намного проще.
Мюллер говорит: «Наибольшей проблемой в стопке материалов являлось создание атомно плоской структуры. При попадании молекулы между слоями, не будет контакта и элемент не будет работать». Инженеры обошли этот момент с помощью нагрева слоев в вакууме и укладке их при атмосферном давлении. Вода между двумя слоями удаляли нагреванием слоистой структуры еще раз. Часть падающего света проходит прямо через материал. Остальное поглощается и преобразуется в электрическую энергию. Материал, таким образом, может быть использован для освещения и остекления. Кроме эффективности, новая структура имеет легкий вес: 300 квадратных метров весят один грамм, и гибкость. Сейчас ученые работают над укладкой более двух слоев. Так снизится прозрачность материала, но повысится электрическая мощность.
Исследователи Университета Калифорнии представили универсальный, эффективный и нетоксичный способ превращения отходов лесопереработки и сельскохозяйственного производства в биотопливо и химические вещества.
Слева — смесь кленового дерева и тетрагидрофурана (ТГФ). Справа — результат после смешения и реагирования.
Запатентованный ими метод, названный CELF позволяет перерабатывать лигноцеллюлозную биомассу в топливо и химикаты при низких затратах и может стать прекрасной альтернативой нефти. Команда из Риверсайда использует тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве со-растворителя, чтобы разрушить сырье биомассы для производства ценных первичных компонентов при умеренных температурах. Такие компоненты затем станут основой для преобразования в этанол, топливные смеси или химические вещества.
Как пояснили разработчики новой технологии, по сравнению с другими доступными растворителями биомассы, ТГФ хорошо подходит для этих целей, так как он смешивается с водой равномерно, имеет низкую температуру кипения (66 градусов Цельсия), чтобы позволяет быстрое восстановление, и может быть регенерирован в качестве конечного продукта процесса.
К тому же, CELF уникален тем, что консолидирует несколько этапов обработки: предварительный, гидролиза сахара и сахарной катализ — в один шаг. Это снижает содержание воды в смеси, увеличивает количество реальных твердых веществ, которые могут быть загружены, а также сохраняет тепла и энергию.