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人工光触媒による水の浄化と水素の製造

23.11.2023

ケンブリッジ大学の研究者らは、汚染された海水または通常の海水を水素燃料ときれいな飲料水に同時に変換できる革新的な太陽光発電装置を発表した。

太陽エネルギーをベースにし、人工光触媒を利用した新しい装置は、特に第三世界諸国における飲料水と燃料に関する世界的な問題を解決する上で重要な一歩となる。

科学者らは、紫外線を吸収する光触媒をナノ構造のカーボンメッシュに埋め込み、カーボンメッシュが赤外線を吸収するようにした。このアプローチは、光触媒が水素を生成するために使用する水蒸気の生成を促進するように設計されています。水をはじくように処理された多孔質カーボンメッシュにより、光触媒が自由に移動して水面上に留まり、汚染物質への曝露を最小限に抑えます。このデバイス構成により、太陽エネルギー効率も向上します。研究者らは、水が植物の中を移動し、地上部分から蒸発するプロセスを模倣する蒸散技術を模倣することができた。

次に科学者らは、ケンブリッジ中心部のケム川や製紙から出る濁った工業排水など、実際の外水源を使用して発明をテストしました。その結果、人工海水中で80時間放置した後でも初期性能の154％を維持しました。

研究者らによると、光触媒は水源の汚染物質から隔離され、比較的乾燥した状態を保つため、装置は長期間にわたって動作の安定性を維持できるという。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

レーザーホログラムは、産業用 XNUMXD 印刷の品質を向上させます 15.12.2019

レーザー三次元印刷の最新の産業技術の欠点の XNUMX つは、金属とレーザー光ビームとの接触点での強い加熱です。この加熱により金属粉末が溶融しますが、製造される部品の内部機械的応力と変形の領域も導入されます。そして、これらすべてのことは実質的に予測不可能であるため、何らかの方法でそれらを補うことは不可能です. しかし、ケンブリッジ大学の研究者グループが、上記の問題を解決する方法を発見しました。複雑なアルゴリズムを使用してコンピューターによって生成された特別なホログラフィック画像の助けを借りて、レーザー光エネルギーの分布を XNUMX 次元で制御することができ、製造された部品の不要な加熱を回避することができます。

「高出力レーザー光の単一ビームを使用する代わりに、XNUMX 次元空間の適切な点に特定の方法で焦点を合わせた複数のレーザー光ビームを使用します」とティムウィルキンソン教授 (ティムウィルキンソン) は言います。このプロジェクトでは、「これにより、部品をより立体的に印刷し、熱による歪みを回避することができます。

XNUMXD オブジェクトの印刷元となるホログラムは、コンピューターによって計算され、XNUMX 秒間に約 XNUMX 回の速度で修正され、エネルギーの分布の制御が改善されます。同時に、制御ホログラムを生成するアルゴリズムは、使用される材料の特性、光学的歪み、現在の温度など、多くの微妙な点を考慮に入れます。「このホログラフィックアプローチにより、以前は不可能だったことが可能になります。発生する熱変形のために印刷できない特定のタイプの構造があります」と Wilkinson 教授は述べています。

現在、科学者たちは、ビームがシリコン「マイクロディスプレイ」から反射される200つのレーザーを備えたパイロットプラントをすでに作成しています。これは、制御された回折格子として機能し、反射光の位相を変化させるシリコンチップの表面にある液晶の薄層です。レーザー光線。そして近い将来、ケンブリッジの研究者は、アルミニウム粉末の粒子を溶かすのに十分な合計出力XNUMX WのXNUMXつのレーザーを使用する、より高度な設備を作成することを計画しています.

このレベルのレーザー光パワーで液晶マイクロディスプレイの動作をテストすることに加えて、科学者は新しい施設を使用して、制御ホログラムをコンパイルするためのアルゴリズムを改善するために、プラスチックと樹脂を追加した金属粉末を使用します。計画では、2020 年に操業を開始する新しい大規模なプラントが必要であり、完全に稼働する産業プラントとなるこのプロジェクトは 2022 年までに完了する予定です。

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