Шпинат увеличивает мощность топливных элементов
Ученые из Американского университета выяснили, что богатый питательными веществами шпинат может служить отличным возобновляемым богатым углеродом катализатором. Идея использования фотосинтетических и электрохимических свойств шпината существует уже около 40 лет. Это однолетнее растение легко выращивать, и оно богато железом и азотом. Десятилетия назад физик Элиас Гринбаум, работавший в Национальной лаборатории Окриджа, выступал на конференции, посвященной его исследованиям, связанным со шпинатом. В частности, его интересовали основанные на белке «реакционные центры» в листьях шпината, которые являются основным механизмом фотосинтеза — химического процесса, с помощью которого растения превращают углекислый газ в кислород и углеводы.
Существует два типа реакционных центров. Один тип, известный как фотосистема 1 (PS1), преобразует углекислый газ в сахар; другая, фотосистема 2 (PS2), расщепляет воду с образованием кислорода. Большой научный интерес представляет PS1, который действует как крошечная светочувствительная батарея, поглощая энергию солнечного света и испуская электроны с почти 100-процентной эффективностью. PS1 способна генерировать индуцированный светом поток электричества за доли секунды.
Разумеется, это не огромная мощность, но ее достаточно, чтобы однажды запустить небольшие молекулярные машины. Работа Гринбаума обещала создать искусственную сетчатку, например, заменить поврежденные клетки сетчатки светочувствительными PS1 для восстановления зрения у людей, страдающих дегенеративным заболеванием глаз. Поскольку PS1 можно настроить так, чтобы она вела себя как диод, пропускающий ток в одном направлении, но не в другом, ее можно использовать для создания логических вентилей для рудиментарного компьютерного процессора с использованием проводов размером с молекулу, сделанных из углеродных нанотрубок.
Гринбаум — лишь один из многих исследователей, интересовавшихся шпинатом. Например, в 2012 году ученые из Университета Вандербильта объединили PS1 с кремнием, чтобы получить уровни тока почти в 1000 раз выше, чем те, что достигаются при нанесении белковых центров на металлы, наряду с умеренным увеличением напряжения. Цель заключалась в том, чтобы в конечном итоге создать «биогибридные» солнечные элементы, которые могли бы конкурировать со стандартными кремниевыми солнечными элементами с точки зрения уровней напряжения и тока.
Помимо реакционных центров, у шпината есть и другие интересные свойства. Например, в статье китайских исследователей от 2014 года сообщалось об экспериментах по сбору активированного угля из шпината для конденсаторных электродов, а в декабре 2019 года другая группа китайских ученых исследовала возможность создания нанокомпозитов на основе шпината, которые могли бы служить фотокатализаторами.
Шпинат также оказался многообещающим катализатором в технологии топливных элементов. Ранний запатентованный подход Гринбаума к использованию растения в качестве катализатора включал разбрызгивание металлической платины на PS1 для получения чистого газообразного водорода для питания топливных элементов. По словам авторов новой статьи, листовая зелень может быть менее токсичным и более дешевым катализатором реакции восстановления кислорода в топливных элементах, в которой используется другой подход — из шпината изготавливаются нанолисты с высоким содержанием углерода.
Приготовление катализатора на основе шпината начинается с мытья свежих листьев, превращения их в сок, высушивания и замораживания. Затем в полученный порошок добавляются соли (хлорид натрия и хлорид калия) и немного меламина, чтобы повысить содержание азота. Соли играют ключевую роль в создании пор в конечных нанолистах, тем самым увеличивая площадь поверхности, доступную для оптимизации химических реакций. «На этом этапе наш метод требует, чтобы мы добавляли немного больше азота в исходный материал, потому что, хотя шпинат изначально содержит много азота, в процессе приготовления часть этого азота теряется», — Шучжун Цзоу, профессор химии Американского университета. Наконец исследователи использовали два этапа термического разложения материала при температуре 900°C для производства нанолистов с высоким содержанием углерода. Они обнаружили, что катализаторы на основе шпината более эффективны, чем катализаторы на основе платины.
«Эта работа предполагает, что можно сделать устойчивые катализаторы для реакции восстановления кислорода из природных ресурсов. Испытанный нами метод позволяет производить высокоактивные катализаторы на основе углерода из шпината, который является возобновляемой биомассой. Фактически, мы считаем, что он превосходит коммерческие платиновые катализаторы как по активности, так и по стабильности», — отмечает Цзоу. Следующим шагом станет создание полного прототипа, в котором катализатор на основе шпината используется в реальном водородном топливном элементе. По словам Цзоу, для этого потребуется сотрудничество с другими лабораториями. Шпинат также может быть хорошим катализатором для металло-воздушных батарей, используемых для питания электромобилей.
Источник
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - ...
Последние аномальные новости

Британский экстрасенс перепугал всю страну

Граф Монте-Кристо. Реальная история мести

Де Бренвилье. Маркиза Дьявола

Древний мегалит разыскивают в Щекинском районе

Женщина, которая умерла от рака и вернулась

ИИ научили определять фейки на видео

ИИ научили предупреждать конфликты в переписке

Инопланетяне, которые вступят с нами в контакт, будут вдвое старше

Как Илон Маск видит будущее Марса

Как можно уничтожить астероид

Как человечество отреагирует на открытие инопланетной жизни

Красные спрайты заметили над Францией

Кто уничтожил суперземли Солнечной системы

Люди овладеют телепатией и телекинезом

Мама развешивала бельё, когда неваляшка задвигалась

Мы 15 лет вместе с сериалом Сверхъестественное

Найден простой и недорогой способ обратить вспять старение

Нашли древний жертвенный алтарь со следами мистических обрядов

О чем говорится в средневековом дьявольском манускрипте

Первый человек, который проживет 1000 лет, уже родился

Перевал Дятлова. Власть или погода

Плоская и бесконечная Вселенная

Почему люди верят в Бога

Почему нужно смотреть сериал Перевал Дятлова

Предсказания Нострадамуса на 2021 год

Ренн-ле-Шато и тайна проклятого золота

Сенситивы обещают море огня

Сняли существо из Сайлент Хилл

Тайны каменных подземелий

Ядерные двигатели и астероиды стоимостью в триллионы долларов

Как создать сайт с профессиональной помощью

Азотная атмосфера Титана сохранилась благодаря слабой активности Солнца

Алмаз создали за считанные минуты при комнатной температуре

Астероид пролетел рядом с МКС

Билл Гейтс пообещал плохие новости о коронавирусе

Блогер обнаружил загадочный заброшенный особняк

В происхождении коронавируса снова усомнились

Вода может существовать в нескольких жидких состояниях

Дикая обезьяна помогла постирать одежду

Жизнь в космосе скрывают подледные океаны

За пределами галактики нашли необъяснимо много света

Загадочное свечение в небе над Кубанью

Звуки, которые слышит марсоход во время полета

Инопланетные чудовища и вирусы

Люди, которые нуждаются в секс-роботах

Меркурий самая близкая к Земле планета

Неизвестная болезнь бушует в Сенегале

Неопубликованные тексты Толкина о Средиземье выйдут в 2021 году

Очень странный монстр из лесов Западной Вирджинии

Пауэрлифтер отжал от груди семью

Ранее неизвестные созвездия обнаружили в египетском храме

Рецепт идеального коктейля от похмелья

Роботов научили преследовать людей

Россия заинтересовалась добычей ресурсов в космосе

Самые человечные роботы - самые пугающие

Сколько должно быть жира, чтоб остановить пулю

Сотовые телефоны действительно способствуют развитию рака

США разберут радиотелескоп Аресибо

Тайны быстрых радиовсплесков

ФБР наняли роботов для работы с документацией

Чем мы будем питаться в случае Апокалипсиса

Богачи со всего мира скупают подводные лодки

В детстве по ночам мы играли с феями

В марсианском гулаге я видел певца Робби Уильямса

Все, что надо знать о Перевале Дятлова

Гадалка за миллион сняла порчу и венец безбрачия

Действительно ли коронавирус пришел из Уханя

Древние подземные туннели охватывают всю Землю

Женщина с огромным ртом показала его вместительность

Загадочный воздуховод обнаружен в Антарктиде

Искусственный интеллект установили на световой чип

Коронавирус исчезнет до 5 апреля

Метеорит упал в океан

Мистический парк появился в Приморье

На Венере жизни нет

На чем люди полетят в дальний космос

Наши сны связаны с путешествиями во времени

Необычная оптическая иллюзия

НЛО, во много раз больше Земли, покидает Солнце

Новейшие подтверждения теории Дарвина

Новый минерал может стать основой для батарей будущего

Обнаружили крысу, которая всю жизнь прожила без мозга

Огромный астероид летит к Земле

Оккультные корни НАСА

Поклонник татуировок хочет вырезать у себя на голове число 666

Прогнозы знаменитого польского ясновидящего на 2021 год

Проект космического телескопа ARIEL одобрен

Робот-пылесос шпионит за вами

Сущность не видимая человеческому глазу

У мужчины развилась электромагнитная сверхчувствительность

Школьники создали ИИ, пересказывающий содержание текстов и видео

Астероид победит на выборах в США

Билл Гейтс - носить маски должны все

Вещество, из которого зародилась жизнь

Врачи обнаружили у пациентки блуждающую селезенку

Жители села Ханколь раскрыли правду о призраке девушки

Загадка Ветцелей

Загадочная дорога Бимини

Идеальная для долголетия продолжительность сна

Исследователь паранормального разоблачил мошенников

Китай готовится к запуску возвращаемой миссии на Луну

Когда будет коронован Машиах

Мужчина утверждает, что его девушка одержима

НЛО - засекреченные шпионские аппараты

Норки причастны к возникновению пандемии

Обзор сериала о перевале Дятлова

Паранормальная жизнь канадского премьер-министра

Пентагон испытает взаимодействие роботов с людьми

Подросток узнал, что он гермафродит и забеременел

Полицейские завершили проверку села с призраком

Приложение для видеозвонков превращает пижаму в костюм

Россиян пригласили взглянуть на русский Стоунхендж

Связь гибели группы Дятлова с крушением НЛО

Сигарообразный НЛО в небе над Флоридой

США призывают к созданию концентрационных CovID-лагерей

США собирались бомбить Землю гигантскими стрелами

Тамбовчанин запечатлел в небе НЛО

ТНТ подаст в суд на адвоката возмутившегося сериалом Перевал Дятлова

Упавший с неба метеорит сделал мужчину миллионером

Фотограф из Кировска снял на видео НЛО

Чечевичные облака в небе над Уралом

Аномальное явление объяснили загадочными частицами

Асаны для раскрытия шестой чакры-Аджны

Блогер снял проект про перевал Дятлова

Врата в Ад

Гора мертвых на Урале

Град сокровенный

Динозавры не собирались вымирать до падения астероида

Заколдованный остров и следы Гипербореи

Запретные книги Всевластья

Копия Чужого есть на Земле

Куда исчез Тунгусский метеорит

Лучевое оружие применено в конфликте Индии с Китаем

Маленькие черные гуманоиды из Техаса

Маску инопланетянина нашли в Болгарии

Мир ждет голод библейских масштабов

Может ли в подледниковых озерах Марса существовать жизнь

Огромный телескоп хотят построить на Луне

Погода на Юпитере и Сатурне отличается от земной

Рейтинг самых суеверных городов России

Рыцари-призраки замка Франгокастело

Сгинувшая деревня

Сказочная башня в лесах Аляски

Скоро начнется война

Тайная история летающей тарелки из Краснодара

Таинственные пирамиды Шотландии

Таинственный объект промчался мимо МКС

Тайны старинных канализаций Лондона

Феномен увечья скота произошел в Оклахоме

Что такое Третий глаз

Шамана наказали за оккультизм

Почему нержавеющий металлопрокат сохраняет долголетнее лидерство

Почему нужно заказать бытовую химию оптом у поставщика Сияние чистоты

Астероид Апофис может столкнуться с Землей в 2068 году

Вернули к жизни мужчину, сердце которого небилось 45 минут

Истории о призраках казахстанских трасс

Как мертвая мать спасла своего ребенка

Копы увидели бигфута на дороге

Микроорганизмы земного типа могут жить на Марсе

Наличие у планеты соседок может быть условием возникновения жизни

Находки, которые стали возможны благодаря картам Google

Объяснили появление жизни в темных межзвездных облаках

Падение метеорита в небе Алабамы

Подводный город Йонагуни

Полиция Казахстана разбирается с пугающим сельских жителей призраком

Самый известный случай самовозгорания

Светящийся шар парит над лесом Мексики

Сериал про перевал Дятлова пополнит ряды неправдоподобных работ о трагедии

Сигнал инопланетян оказался повторяющимся

Средняя температура тела племяни цимане снизилась на полградуса за 16 лет

Тайны нацистской ратуши в Целле

Ученые создают материалы будущего

Юристы объяснили невозможность закрыть сериал Перевал Дятлова

Националистическое правительство с 1928 по 1937 год в Китае

База пришельцев в Пуэрто-Рико

Генератор для аэротакси прошел наземные испытания

Гибридный близнец

Долгожители животного мира

Жуткая заброшенная фабрика Красный Луч

Загадочное чёрное болото

Загадочные места Владимирской области

История Эдди Пейджа

Как избавиться от психологии бедности

Как понять, о чём предупреждает сновидение

Как правильно просить денег у высших сил

Камера МКС зафиксировала флот инопланетян

Подписка на новости
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика