Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Примеры структур PSi: а) микропористые, b) мезопористые и с) макропористые. © Nature Publishing Group
Примеры структур PSi: а) микропористые, b) мезопористые и с) макропористые. © Nature Publishing Group

Идея заменить аккумуляторы микроэлектростанциями

Оборудование и материалы

Опубликовано: 24.04.2021

Обновлено: 27.04.2021

 663

«Мы предложили не имеющий аналогов метод создания многослойных графеновых покрытий на внутренних стенках пор по всей глубине кремниевой структуры. Источники тока такого рода дают не только длительное резервное питание техники, но со временем, вероятно, заменят аккумуляторы»

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Российской академии наук разработали уникальный нанокомпозит на основе кремния. По их словам, это ускорит развитие технологии по созданию «микроэлектростанций», которые будут размещены непосредственно на печатных платах электронных устройств. Результаты исследования опубликованы в журнале Microporous and Mesoporous Materials [1].

Структуры из пористого кремния все активнее применяются в микроэлектронике и биомедицине. Их отличительное свойство - это плавное распределение по всему материалу пор различных размеров: от нанопор на поверхности до макропор, образующих каркасы.

В медицине мембраны из пористого кремния используются в качестве фильтров, например, для гемодиализа. В переносной электронике они применяются как электроды для микротопливных элементов - перспективных водородных источников энергии, которые можно интегрировать в печатные платы.

Однако при контакте с рабочими жидкостями - водой или слабощелочными растворами - нанопористый кремний постепенно разрушается. Ученые НИТУ «МИСиС» и Института проблем технологии микроэлектроники РАН разработали уникальную методику, которая позволяет радикально улучшить свойства пористых кремниевых мембран за счет нанесения графенового покрытия.

«Мы предложили не имеющий аналогов метод создания многослойных графеновых покрытий на внутренних стенках пор по всей глубине кремниевой структуры. Других способов производства электродов для эффективных микротопливных элементов сегодня нет. Источники тока такого рода дают не только длительное резервное питание техники, но со временем, вероятно, заменят аккумуляторы»,

— доцент кафедры Материаловедения полупроводников и диэлектриков НИТУ «МИСиС» Екатерина Гостева.

В результате обработки материала по новому методу у кремниевых структур в несколько сотен раз уменьшается поверхностное электросопротивление и заметно вырастает устойчивость к слабощелочным растворам. Кроме того, за счет формирования внутри пор дополнительного рельефа площадь полезной поверхности материала увеличивается более чем в три раза. Как объяснили ученые, все это резко повышает характеристики микротопливного элемента и позволяет повысить долговечность дорогостоящих катализаторов, которые в них используются.

Для создания покрытия использовалось газофазное химическое осаждение графена из паров спирта, сообщили авторы технологии. Предложенный метод отличается режимом «резкого перепада давления» в рабочей камере, в результате которого графен осаждается даже в слоях с замкнутыми нанопорами.

Новая методика защищена патентом РФ № 2731278 от 1 сентября 2020 года. Результаты исследований были представлены на выставке «Архимед-2021». В дальнейшем научный коллектив намерен адаптировать технологию для промышленного применения.

 

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2021.110981

 

Источник: НИТУ «МИСиС»

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото с сайта https://www.vaillant-group.com

Рекордные продажи Vaillant Group из-за тепловых насосов

Обновлено: 04.07.2020
 1123
Фото: Перспективность технологии охлаждающих балок. ACR Journal

Особенности и примеры использования охлаждающих балок

Обновлено: 04.11.2020
 1482
Фото: Образец материала солнечного элемента, изготовленного Berkeley Lab методом осаждения на атомном слое. Принадлежит: Marilyn Sargent/Berkeley Lab

Новое достижение в организации искусственного фотосинтеза

Обновлено: 27.01.2021
 1323

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Сравнение систем отопления

    Системы отопления для частного дома: сравнение теплого пола и радиаторов, преимущества комбинированного подхода

    Обновлено: 13.11.2024  227
    Центробежные одноступенчатые насосы для сточных вод JETEX KНF/KVF

    Центробежные насосы для сточных вод JETEX - обзор

    Обновлено: 30.01.2024  1806
    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  1433

    Популярные категории

    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Ядерная энергетика6
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Системы отопления и охлаждения56
    • Исследования40

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2024 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.