KENWOOD KA-1030 - kompleksowy przegląd
Satura rādītājs:
Šķiet, ka ik pēc dažiem mēnešiem ir jauns mobilais tālrunis, klēpjdators vai planšetdators, kas ir tik aizraujoši cilvēki, kas ir rindā ap bloku, lai saņemtu to rokās. Kaut arī pastāvīga jaunu, nedaudz progresīvāku elektronikas ieviešana ir padarījusi uzņēmumus kā Apple ļoti veiksmīgus, šo elektronikas īss glabāšanas laiks ir slikts videi.
Mūsdienu elektronika ir piepildīta ar ķēdes plāksnēm, uz kurām kopā tiek sasmalcināti dažādi metāli un plastmasas. Daži no šiem materiāliem ir toksiski vai sadalās toksiskās vielās. Notiek pūles, lai veicinātu e-atkritumu pārstrādi, reģenerētu materiālus, kurus var atkārtoti izmantot, un pienācīgi likvidēt pārējos. Bet lielākā daļa ierīču tiek pievienotas pieaugošajām e-atkritumu kaudzēm poligonos.
Tā vietā, lai šajos arvien pieaugošajos pāļos pievienotu vairāk atkritumu, ir iespēja izveidot bioloģiski noārdāmu elektroniku. Tāpēc citi pētnieki un es meklējam jaunu papīra elektronikas nozari, kas pazīstama kā “papertronics”. Tie ir elastīgi - pat salokāmi - ilgtspējīgi, videi draudzīgi un lēti.
Taču, lai papīrs būtu patiesi videi draudzīgs, elektrības uzglabāšanai un izlādēšanai nevar izmantot tradicionālās baterijas, kas ir izgatavotas no metāliem un kodīgām skābēm. Nesen mans ķīmiķa kolēģis Omowunmi Sadik un es izstrādājām papīru, kas ir pārstrādājams un bioloģiski noārdāms, kā arī pietiekami uzticams, lai to faktiski varētu izmantot. Galvenais ir baktērijas.
Elastīgas baterijas
Esmu izstrādājis elastīgas baterijas, baterijas, kas darbojas ar siekalām un vairāk. Es sapratu, ka, mēģinot izmantot elektronisko elektroniku, ir jēga mēģināt izņemt akumulatoru no papīra. Par laimi, papīrs ir labs potenciāls akumulatora materiāls: tas ir elastīgs, labs izolators, kas padara to par labu platformu elektronisko komponentu montāžai - un absorbē un atbrīvo šķidrumus viegli. Lai uzlabotu šīs elektriskās īpašības, mēs pievienojām polimērus - poli (amic) skābi un poli (piromellīta dianhidrīdu-p-fenilēndiamīnu).
Tad, lai uzglabātu enerģiju akumulatorā, metālu un skābju vietā, kas ķīmiski reaģē, lai radītu elektronus, mēs pievienojām baktērijas. Kad šīs baterijas tiek laistas tirgū, tās izmantos baktērijas, kas ir drošas cilvēkiem un apkārtējai videi un ir labi pasargātas, lai samazinātu jebkādu citu piesārņojumu.
Tā kā papīrs ir raupja un poraina, baktērijas to pielīmē un rada savu enerģiju, sadalot gandrīz jebkuru pieejamo organisko materiālu, ieskaitot augu materiālus vai notekūdeņus. Šobrīd mēs iesaiņojam izejmateriālus, bet tas var būt arī no vides. Šī ķīmiskā reakcija rada elektronus. Parasti baktēriju reakcijā šie elektroni saista ar skābekli, bet esam izveidojuši savu akumulatoru, lai ierobežotu skābekli un aizvietotu elektrodu, kas nozīmē, ka mēs varam uztvert elektronu plūsmu un izmantot to elektroenerģijas ierīcēm.
Mums bija bažas, ka skābeklis var iekļūt papīrā un pārtraukt elektronu plūsmu starp baktērijām, samazinot akumulatora efektivitāti. Mēs atklājām, ka, lai gan tas notiek, tam ir minimāla ietekme. Tas ir tāpēc, ka tik daudzas baktēriju šūnas ir tik cieši piestiprinātas pie papīra šķiedrām; tie veido daudzslāņu biofilmu, kas aizsargā ķīmisko reakciju no vairuma skābekļa.
Mēs vēlējāmies arī akumulatoru, kas varētu bioloģiski sadalīties. Baktērijas pašas akumulatorā, kad tās ir atbrīvotas no enerģijas, var sadalīt papīru un polimērus nekaitīgos komponentos. Ūdens, mūsu akumulators viegli bioloģiski noārdās, bez īpašas iekārtas vai citiem mikroorganismiem, lai palīdzētu sadalījumā.
Polimēra papīra struktūras ir vieglas, lētas un elastīgas. Šī elastība arī ļauj baterijām salocīt kā parastu papīra gabalu vai novietot to virsū. Tas ļauj vairāk akumulatoru strādāt mazākās telpās.
Solījumi un iespējas
Papertronics var būt īpaši noderīga attālos reģionos ar ierobežotiem resursiem, jo tie ir aprīkoti ar baktērijām, kas var apdzīvot pat vissmagākos apstākļus un sadalīt gandrīz jebkuru materiālu, lai ražotu elektronus. Viņiem arī nav nepieciešama labi izveidota elektrotīkla. Turklāt, lai gan papīra baterijas ir paredzētas izmantošanai pēc to izmantošanas, to materiāli ir pārstrādājami - un no jauna pārstrādāta papīra var izveidot jaunas baterijas.
Tikpat revolucionārs kā papīra biomasas baterijas ir paredzētas nākotnes elektroniskajām ierīcēm, un tās ir diezgan vienkāršas. Polimērus un baktērijas var sajaukt ar papīru tradicionālajos ražošanas procesos, ieskaitot drukāšanu no rullīša līdz sijāšanai un sietspiedi - vai pat krāsot vai izleist pa labi uz papīra.
Papīra baterijām var pievienot arī citus materiālus, piemēram, metālus, pusvadītājus, izolatorus un nanodaļiņas. Šīs un citas vielas var pievienot papildu īpašības un iespējas papīra ierīcēm, atverot jaunas durvis nākamās paaudzes elektronikai.
Šis raksts sākotnēji tika publicēts Seokheun Choi sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.
Kāpēc atjaunojamie enerģijas avoti ir kļuvuši par visstraujāk augošo enerģijas avotu
Atjaunojamā enerģija no citiem avotiem, kas nav hidroelektroenerģija, ir nākamo divu gadu laikā un, iespējams, ilgāk, būs Amerikas Savienoto Valstu visstraujāk augošais enerģijas avots. Avoti, piemēram, vēja un saules enerģijas, līdz 2020. gadam nodrošinās 13 procentus no valsts kopējās enerģijas.
Pētnieki meklē Sauropoda pēdas Skotijā
Pētnieki ir atklājuši sauropoda dziesmu taku Skotijas salā. Atklāšana no vidusjūras Jurass perioda ir reti sastopama, jo no šī laikmeta fosiliem var būt grūti saskarties. Stīvs Brusatte no Edinburgas universitātes Newsy teica: „Mēs gājām atpakaļ, un mēs redzējām šo lielo depresiju ...
EV: Pētnieki atrod galveno trūkumu, kas ierobežo ātru uzlādes akumulatora darbību
Ātri uzlādējamu elektrisko automobiļu radīšana ir divgriezīgs zobens. No vienas puses, ir svarīgi samazināt uzlādes laiku no stundām uz minūtēm, lai padarītu EV pievilcīgu patērētājiem. Bet pētījumi ir atklājuši, ka ātri uzlādējot automašīnas akumulatoru, varētu faktiski kavēt tā veiktspēju.