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グラフェンパネルの効率が向上

08.06.2012

フロリダ大学の物理学者は、グラフェン太陽電池の新しい効率記録を打ち立てました。この成果により、グラフェンソーラーパネルを有望なクリーンな電力源と見なすことができます。

グラフェンソーラーパネルは、低価格と優れた耐久性により非常に魅力的です。しかし、ソーラーパネルで単一原子炭素格子を使用するこれまでの試みはすべて、特に成功したわけではありません。太陽光を電気に変換する効率は 2,9% を超えませんでした。これは、太陽エネルギーにおけるグラフェンの商用利用には小さすぎます。

アメリカの科学者は、添加剤トリフルオロメタンスルホニルアミド (TFSA) の形での「ドーピング」のおかげで、初めて 8,6% という記録的な効率率を達成することができました。不純物はグラフェンの導電率を高め、それに応じて太陽光を電気に変換する効率を高めます。過去に試みられた他の混和剤とは異なり、TFSA は安定しており、新しいソーラーパネルの長寿命を保証します。

これまでのところ、グラフェンで作られたプロトタイプの太陽電池は小さく、グラフェンの単層でコーティングされた小さな 5 mm シリコンプレートです。グラフェンとシリコンは、いわゆるショットキー遷移 (一方向の電子運動) を形成します。これは、光に照らされると、どの太陽電池でもエネルギー変換ゾーンとして機能します。通常、ショットキー接合は、半導体の上部に金属層を追加することによって形成されます。しかし研究チームは、この金属を透明なグラフェンで置き換えることができることを発見しました。これは、ソーラーパネルの効率を向上させるという点で、はるかに有望です。

科学者たちは、近い将来、グラフェンソーラーパネルの効率を最大 10% 向上させることができると考えています。これは、ノベルティを商業市場に売り込むのに十分です。新しいパネルは大量生産が非常に安価であり、シリコンの代わりに柔軟なポリマー基板を使用できるため、ソーラーパネルの範囲が拡大します.

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タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

距離を置くことがますます一般的になっている現代のテクノロジーの世界では、つながりと親近感を維持することが重要です。ドイツのザールランド大学の科学者らによる人工皮膚の最近の開発は、仮想インタラクションの新時代を象徴しています。ドイツのザールラント大学の研究者は、触覚を遠くまで伝えることができる超薄膜を開発した。この最先端のテクノロジーは、特に愛する人から遠く離れている人たちに、仮想コミュニケーションの新たな機会を提供します。研究者らが開発した厚さわずか50マイクロメートルの極薄フィルムは、繊維に組み込んで第二の皮膚のように着用することができる。これらのフィルムは、ママやパパからの触覚信号を認識するセンサーとして、またその動きを赤ちゃんに伝えるアクチュエーターとして機能します。保護者が布地に触れるとセンサーが作動し、圧力に反応して超薄膜を変形させます。これ ... >>

Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

トラック運転手用電子ヘルメット 14.04.2024

エンジニアや科学者にとって、特に建設重機の運転手の交通安全は最優先事項です。これを踏まえ、ドイツのフラウンホーファー構造強度・システム信頼性研究所は、建設車両の運転時にドライバーを重傷から守るために設計された新製品、電子ヘルメットを導入した。フラウンホーファー研究所のエンジニアチームが開発した新しい電子ヘルメットは、トラックや建設機械のドライバーの安全に新たな可能性を切り開きます。この装置は、車室内の揺れのレベルを監視し、ドライバーに危険の可能性を警告することができます。ヘルメットの動作の基礎は、物理的変形中に電気を生成する内蔵圧電センサーです。この機構により、建設機械に特有の激しい振動にもデバイスが対応できます。変形レベルが安全値を超えると、ヘルメットの警報システムが作動し、 ... >>

抗生物質の代わりに抗ビタミン剤 13.04.2024

抗生物質に対する細菌の耐性の問題はますます深刻化しており、感染症の効果的な治療に脅威を与えています。これを考慮して、研究者たちはスーパーバグと戦う新しい方法を模索しています。有望な方向性の 1 つは、抗菌効果を持つ抗ビタミン剤の使用です。抗ビタミン剤はビタミンの反対として知られていますが、細菌の抗生物質耐性との戦いにおいて有望なツールであることが証明されています。ドイツのゲッティンゲン大学の科学者によって行われた研究では、危険な感染症と戦うための新薬を生み出す可能性が確認されました。抗生物質耐性を持つスーパーバグの出現により、代替治療法を見つける必要があります。抗ビタミン剤はビタミンに似た分子ですが、人体に害を与えることなく細菌の活動を阻害することができます。現時点で、科学が知っている抗ビタミン剤は 3 つだけです。 ... >>

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チップは光、熱、振動で動く 17.07.2012

このチップは、光、熱、振動から同時にエネルギーを取り出すことができます。このようなチップを搭載したセンサーは、バッテリーや蓄電池などの内部電源を必要とせず、永久に動作します。 Physorg によると、マサチューセッツ工科大学の科学者は、内部エネルギー源を持たないセンサー (バッテリーと蓄電池) の出現に向けて重要な一歩を踏み出しました。研究所の電気およびコンピューター工学部門の責任者である Saurav Bandyopadhyay は、環境からエネルギー (光、熱、振動) を「引き出す」ことができるチップを作成しました。

この方向の以前の研究はすでに行われています。科学者アナンサ・チャンドラカサンの同僚は、電気エネルギーを光、熱、振動の XNUMX つの異なるソースから別々に取得することを学びました。新しい研究では、科学者はこれらのソースからエネルギーを取得する機能を XNUMX つのマイクロ回路に組み合わせ、電力効率も向上させました。

作成されたチップは、歩行などの人体の各部の動きや、人体の温度差からエネルギーを得ることができます。このようなチップを備えたセンサーを使用して、身体パラメーターを取得し、無期限に動作させることができます。一方、道路や鉄道の橋に設置されたセンサーは、構造物の状態をサービスに通知し、車両が橋を通過することによって発生する振動からエネルギーを得ることができます。

開発者によると、主な困難は、容量の異なる複数のソースを一度に処理できるチップの電気回路を作成することでした。原則として、この問題は、最大電力を与えるソースの単純な自動選択によって解決されます。 Bandiopadhyay 氏によると、この時点で残りのエネルギー源のエネルギーが浪費されるため、このアプローチは効率的ではありません。「代わりに、私たちは一度にすべての源からエネルギーを得ることを学びました」と科学者はコメントしています. これは、主電源から電力が供給されたときに他の電源から電荷を蓄積するコンデンサーの助けを借りて行われました。

XNUMX 番目のタスクは、回路自体が消費するエネルギーを最小限に抑えることでした。通常、電力はバッテリまたは大容量コンデンサを介して供給されます。エネルギーがそれらに流れ、それから初めて主回路に流れます。 Bandyopadhyay は、回路をエネルギー源から直接動作させました。彼によると、これにより効率が大幅に向上しました。

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