Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Учёные установили мировой рекорд по ионной проводимости в материалах для литиевых аккумуляторов
09.05.2025 [11:12],
Геннадий Детинич
Группа учёных из Мюнхенского технического университета (TUM) сообщила о достижении рекордных показателей по ионной проводимости в материалах для литийионных аккумуляторов будущего. По словам исследователей, они обнаружили новый класс материалов, который проще изготовить и который увеличит производительность литийсодержащих аккумуляторов. Открытие подтверждено независимым исследованием и признано крайне перспективным. 
Источник изображения: TUM Для материалов литийионных аккумуляторов важны как электронная, так и ионная проводимость. От мобильности ионов в электролитах (особенно твердотельных) и в электродах зависят важнейшие характеристики аккумуляторов, включая способность отдавать высокие токи без деградации батареи. Сегодня для этого используются сложные многокомпонентные соединения, которые не делают процесс производства дешевле. Учёные из Германии смогли подобрать всего один компонент, который буквально изменит правила игры на рынке аккумуляторов будущего. Как сообщается в работе, команда под руководством профессора Томаса Ф. Фесслера (Thomas F. Fässler) с кафедры неорганической химии, специализирующейся на новых материалах, частично заменила литий в соединении антимонида лития на металл скандий. Это создало в кристаллической решётке проводящего материала особые пустоты — так называемые вакансии. Эти пустоты помогли ионам лития двигаться легче и быстрее, что привело к установлению нового мирового рекорда по ионной проводимости. Поскольку измеренная проводимость намного превышала проводимость существующих материалов, для подтверждения характеристик были привлечены специалисты с других кафедр, которым пришлось адаптировать методы измерения для отсечения электронной проводимости, искажавшей результаты тестов. Учёные предвидят большой потенциал нового материала: «Наш результат на данный момент представляет собой значительный шаг вперёд в фундаментальных исследованиях. Добавив небольшое количество скандия, мы открыли новый принцип, который может стать основой для других комбинаций элементов. Хотя ещё предстоит провести множество испытаний, прежде чем этот материал можно будет использовать в аккумуляторных батареях, мы настроены оптимистично». «Наша комбинация состоит из лития и сурьмы, но ту же концепцию можно легко применить к системам литий-фосфор. В то время как предыдущий рекордсмен полагался на литий-серу и для оптимизации ему требовалось пять дополнительных элементов, нам в качестве дополнительного компонента нужен только скандий. Мы считаем, что наше открытие может иметь более широкие последствия для повышения проводимости в широком спектре других материалов», — резюмируют исследователи. Brother настаивает, что её принтеры не теряли совместимости со сторонними расходниками и обещает «устранить источник лжи»
06.03.2025 [19:54],
Сергей Сурабекянц
МФУ и принтеры Brother имеют репутацию надёжных устройств, толерантных к расходным материалам сторонних производителей. Принтеры компании ранее не были замечены во внезапной блокировке сканирования или печати при установке картриджей сторонних производителей, как практикуют некоторые производители. Однако, на днях в социальных сетях появились сообщения о переходе Brother «на тёмную сторону». Сегодня компания опровергла эти сообщения.  3 марта известный блогер и борец за право на ремонт электроники Луи Россманн (Louis Rossmann) обвинил Brother в превращении в «антипотребительскую компанию». К такому выводу он пришёл после изучения новой прошивки для принтеров производителя, которая, помимо прочего, блокирует возможность использования картриджей от сторонних фирм и калибровки цвета (для цветных принтеров и МФУ). По утверждению Россмана, после обновления прошивки устройства Brother перестают полноценно работать при установке картриджей сторонних производителей. Он посоветовал отключить устройству доступ в интернет или в настройках устройства запретить автоматическое получение обновлений. Россманн также высказал предположение, что Brother целенаправленно удаляет со своих сайтов техподдержки старые прошивки для своих принтеров и МФУ. Сегодня компания Brother опубликовала официальный ответ на эти обвинения, в котором сказано: «Нам известны недавние ложные заявления о том, что обновление прошивки Brother могло ограничить использование картриджей сторонних производителей. Будьте уверены, что обновления прошивки Brother не блокируют использование чернил сторонних производителей в наших устройствах». Brother подчеркнула, что не может гарантировать качество печати при использовании сторонних расходных материалов, которые могут заметно отличаться по качеству, и рекомендует использовать оригинальные чернила и тонер Brother для оптимальной производительности и надёжности. Информацию об ухудшении качества или блокировки функций принтера Brother назвала «недоразумением». Сейчас компания «активно устраняет источник этих ложных заявлений, чтобы обеспечить нашим клиентам доступ к точной информации». С одной стороны, не хочется верить, что Brother, зарекомендовавшая себя как надёжная и дружелюбная к потребителю компания, откровенно лжёт в своём заявлении. С другой стороны, поскольку индустрия печати приходит в упадок, производителям ничего не остаётся, кроме как полагаться на продажу оригинальных расходных материалов и услуги, чтобы удержаться на плаву. Китайцы научились синтезировать неправильные алмазы — они на 50 % твёрже природных
19.02.2025 [12:41],
Геннадий Детинич
Природный алмаз обладает колоссальной твёрдостью, что позволяет находить ему множество практических применений в промышленности и науке. Кроме того, благодаря особой структуре кристаллической решётки и составляющим её атомам углерода этот минерал может использоваться в электронике, обладая выдающимися термическими характеристиками и другими уникальными свойствами. Китайские учёные превзошли природу и синтезировали алмаз с лучшими свойствами. 
Источник изображения: techspot.com Большинство природных и синтетических алмазов имеют кубическую структуру кристаллической решетки, но есть редкие исключения. В частности, лонсдейлит — это разновидность алмаза с гексагональной кристаллической решёткой, которая придаёт ему уникальные свойства. В природе лонсдейлиты обнаруживаются преимущественно в ударных кратерах от метеоритов, поэтому встречаются крайне редко. Обычно их синтезируют в лабораториях, но до сих пор учёные не могли похвастаться особой чистотой и крупными размерами синтетических образцов. Выращенный в лаборатории алмаз, о котором сообщили исследователи, относится к «неправильной» гексагональной разновидности. Его создали путём нагревания сильно спрессованного графита. Группе удалось получить образец шестиугольного алмаза размером около миллиметра. Его твёрдость составила 155 гигапаскалей (ГПа), что существенно выше, чем у природных алмазов (70–100 ГПа). Также синтезированный лонсдейлит продемонстрировал повышенную термическую стабильность на воздухе — он выдерживал нагрев до 1100 °C, тогда как природный алмаз начинал окисляться уже при 700 °C. Наибольший спрос на синтетические лонсдейлиты ожидается в промышленности. Они также могут использоваться в системах отвода тепла. Кроме того, такие алмазы способны помочь в разработке более надёжных устройств хранения данных и при производстве электроники, во многом превосходя в этих сферах традиционные алмазы. Однако пока синтез лонсдейлитов обходится дорого — на уровне добычи природных алмазов, и это препятствие необходимо преодолеть. Прочные как сталь и лёгкие как пена — ИИ придумал новые материалы для космоса и транспорта
25.01.2025 [21:01],
Геннадий Детинич
Традиционный выбор материалов для транспортных средств невелик: во всех случаях в первую очередь приходится учитывать массу и искать компромисс между прочностью и лёгкостью. Появление 3D-печати открыло новую страницу в этой области, позволяя за счёт сложной внутренней архитектуры «распорок» снижать массу деталей без ухудшения их прочности. Машинное обучение открывает следующую страницу, помогая предсказать наилучшую наноархитектуру материалов для максимальной прочности. 
Материал из 18,7 млн ячеек в решётке на вершине мыльного пузыря. Источник изображения: Peter Serles / University of Toronto Engineering Исследователи с факультета прикладных наук и инженерии Университета Торонто (University of Toronto) использовали машинное обучение для разработки наноструктурных материалов, которые обладают прочностью углеродистой стали и лёгкостью пенополистирола. Статья по результатам работы вышла 23 января 2025 года в журнале Advanced Materials. В документе рассказывается о процессе создания наноматериалов, свойства которых сочетают в себе исключительную прочность, малый вес и возможность настройки. Этот подход может принести пользу широкому спектру отраслей промышленности, от автомобильной до аэрокосмической. «Наноархитектурные материалы сочетают в себе высокоэффективные формы, например, мост из треугольников наноразмерных размеров, что позволяет использовать эффект ”чем меньше, тем прочнее" для достижения одного из самых высоких соотношений прочности и жёсткости к весу среди всех материалов, — говорит Питер Серлес (Peter Serles), ведущий автор новой статьи. — Однако стандартные формы и геометрия решёток, как правило, имеют пересечения под острыми углами, что ведёт к проблеме концентрации напряжений. Это приводит к раннему локальному разрушению материалов, ограничивая их общий потенциал [прочности]». Подключив к поиску решения коллег из Южной Кореи (KAIST), которые провели машинное обучение по заданным параметрам с использованием многоцелевой байесовской оптимизации, исследователи смогли предсказать наилучшие геометрические конфигурации наноструктур с точки зрения оптимального распределения напряжений в материале. Согласно расчётам, двухфотонный полимеризационный 3D-принтер, размещённый в Центре исследований и применения жидкостных технологий (CRAFT), распечатал образцы наноархитектурного материала в виде оптимизированных углеродных решёток. Проверка показала, что прочность нового материала в пять раз выше, чем у титана. 
Источник изображения: Advanced Materials 2025 Представленные учёными наноархитектурные материалы состоят из крошечных блоков — повторяющихся элементов размером в несколько сотен нанометров. Потребовалось бы собрать более 100 таких элементов в ряд, чтобы они достигли толщины человеческого волоса. Эти строительные блоки, выполненные из углерода, расположены в виде сложных трёхмерных структур — нанорешёток. Если из таких материалов изготавливать, например, фюзеляжи самолётов, они смогут летать дальше на том же запасе топлива благодаря уменьшению массы без потери прочности. Не исключено, что это станет ключом к созданию летающих автомобилей будущего. Сейчас их развитие ограничено ёмкостью батарей, но снижение веса за счёт новых материалов может позволить таким транспортным средствам летать дольше и дальше. Учёные с помощью дерева нашли способ добывать энергию из тепла тела человека
06.11.2024 [16:35],
Геннадий Детинич
Международная группа учёных определила способы получения электроэнергии от тепла человеческого тела с использованием экологически чистых материалов. Идеальным материалом для создания мембраны, с помощью которой можно получать энергию от низкотемпературных термоэлектрических процессов, оказался лигнин, добываемый из отходов древесины. Это материал растительного происхождения, возобновляемый, экологически чистый и широкодоступный. 
Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews Человеческое тело в среднем за час вырабатывает 60–80 Вт тепловой энергии — вполне достаточно, чтобы запитать ноутбук. Проблема в том, как собрать это тепло и преобразовать его в электричество, а также накопить. КПД термоэлектрических преобразователей обычно составляет единицы процентов и даже ниже, если речь идёт о температурах ниже 200 °C. Но именно от источников такого «мусорного» тепла больше всего потерь в атмосферу — свыше 66 %. Его теряют тёплые механизмы, теплотрассы, строения и многое другое, включая нас самих. А ведь преобразование тепла тела в электричество могло бы надолго, если не навсегда, обеспечить работу носимой электроники. Учёные из Университета Лимерика (Ирландия) в сотрудничестве с Университетом Валенсии (Испания) смогли создать мембрану из лигнина, способную создавать разность потенциалов на обеих её сторонах. Для этого мембрану пропитывали солевым раствором, в котором под действием тепла на одной стороне возникало движение положительных ионов на противоположную сторону. Оставалось лишь аккумулировать этот ток и использовать по назначению. Учёные и здесь не ударили в грязь лицом и создали экологически чистый накопитель ионов. Исследователи изготовили из древесных отходов пористый углеродный материал, способный накапливать ионы после их прохождения сквозь мембрану из лигнина. Аккумулятор также оказался экологически чистым, как и термоэлектрический элемент. Точнее, исследователи создали углеродный суперконденсатор из отходов древесины, доказав, что тепло можно преобразовывать в электричество и накапливать без использования токсичных веществ, таких как свинец, сурьма и другие. Первый в мире деревянный спутник отправился в космос
05.11.2024 [12:46],
Геннадий Детинич
Созданный в Японии первый в мире спутник из дерева отправлен в космос на борту грузового корабля SpaceX Dragon и вскоре прибудет на МКС. Затем деревянный спутник будет запущен в самостоятельный полёт на высоте 400 км для проверки устойчивости этого природного материала к перепадам температур, вакууму и для оценки его способности защищать бортовую электронику от радиации. В Японии уверены, что дерево станет незаменимым при освоении космоса, и готовы это доказать. 
Источник изображения: japantimes.co.jp На разработку и создание спутника LignoSat с длиной ребра 10 см ушло более четырёх лет. Спутник был создан японскими учёными совместно со специалистами деревообрабатывающей компании Sumitomo Forestry. В Sumitomo Forestry считают, что если авиация начинала с дерева, то деревянные спутники также могут пройти этот путь. Кроме того, дерево — это экологически чистый и возобновляемый ресурс. Дерево в вакууме не горит, не гниёт и не портится. Прежде чем изготавливать деревянные части LignoSat, образцы разных пород древесины с покрытием лаком и без него были отправлены на 10 месяцев на МКС для испытания в открытом космосе. Наиболее подходящей для использования в открытом космосе оказалась японская разновидность магнолии — хоноки, из которой традиционно изготавливают ножны для самурайских мечей — катан. Японские учёные во главе с бывшим японским астронавтом и профессором Киотского университета Такао Дои (Takao Doi) разработали 50-летний план по выращиванию плантаций для получения древесины в космических целях. Они считают, что древесина станет космическим материалом будущего, который будет использоваться для колонизации Луны и Марса, а также для создания спутников. Если подтвердится хорошая экранирующая способность дерева для защиты от космического излучения, это позволит продвигать древесину для строительства ЦОД на Земле. Падая обратно на Землю, современные спутники с корпусами из алюминия создают оксид этого металла и распыляют его в атмосфере. Это уже всерьёз беспокоит учёных и может обернуться экологической катастрофой для планеты. Дерево в этом плане практически безобидно и японские учёные надеются передать данную технологию Илону Маску. «Это может показаться устаревшим, но древесина на самом деле является передовой технологией, поскольку цивилизация стремится к освоению Луны и Марса, — считают разработчики LignoSat. — Освоение космоса может оживить лесопромышленный комплекс». |
© 1997—2026 3DNews
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
