Connect with us

Технологии

Обычное стекло сможет генерировать “зеленую” энергию: что известно о новой технологии

Published

on

Ученые активно изучают люминесцентные солнечные концентраторы (LSC) как альтернативу традиционным солнечным панелям.

Эта технология, основанная на преобразовании солнечной энергии, предлагает потенциал интеграции в окна и фасады зданий, что делает ее особенно привлекательной для использования в городской инфраструктуре, сообщает портал Advanced Science News.

Люминесцентный солнечный концентратор состоит из прозрачного материала-волновода, в который добавлены люминофоры — молекулы или наночастицы, способные поглощать солнечный свет и переизлучать его на других длинах волн. Это переизлучение остается ограниченным внутри волновода благодаря полному внутреннему отражению и направляется к краям устройства, где расположены солнечные элементы, преобразующие свет в электричество.

Преимущества и вызовы технологии

По словам профессора Вильфрида ван Сарка из Утрехтского университета, ключевая задача состоит в достижении баланса между прозрачностью устройства и его эффективностью. Для использования в качестве “солнечных окон” люминофоры должны минимизировать поглощение видимого света, улавливая преимущественно ультрафиолетовые и инфракрасные длины волн. Это сохранит прозрачность, необходимую для интеграции в стеклянные конструкции, такие как небоскребы.

Исследователи протестировали 92 типа люминофоров и изучили их взаимодействие с волноводом из полиметилметакрилата, чтобы определить наиболее эффективные комбинации. Также были исследованы многослойные волноводы, что позволило оценить возможности повышения общей эффективности системы.

Эффективность и перспективы

На данный момент эффективность преобразования солнечной энергии в электричество с использованием LSC составляет около 1%, что значительно ниже, чем у традиционных солнечных панелей (20% и выше). Однако ученые считают, что дальнейшие исследования могут увеличить эффективность до 10%.

Профессор ван Сарк отмечает, что даже при относительно низкой эффективности люминесцентные солнечные концентраторы оправданы для применения в зданиях с большой площадью остекления. Это связано с будущими требованиями по созданию энергоэффективных зданий, например, в Европейском Союзе.

Несмотря на существующие ограничения, LSC остаются перспективной технологией, способной стать важным компонентом в обеспечении устойчивой энергии для мегаполисов.

Источник: Advanced Science News

Continue Reading
Advertisement

Технологии

ИИ научился создавать мощные чипы, которые люди не могут понять: чем это опасно

Published

on

Разработка чипов с помощью искусственного интеллекта может значительно ускорить процесс и улучшить производительность, но она также вызывает вопросы по поводу доверия к созданным конструкциям.

Исследования, проведенные учеными из Принстонского университета и Индийского института технологий “Мадрас”, показали, что ИИ может проектировать сложные микросхемы, которые имеют улучшенные характеристики, но в то же время их структуры могут быть настолько сложными, что люди не могут понять, как они работают.

С помощью сверточных нейронных сетей, обученных распознавать связи между геометрией схем и ее электромагнитным поведением, ИИ смог разработать различные изделия, такие как антенны и радиочастотные фильтры, которые работают намного быстрее и эффективнее, чем традиционные методы проектирования. Эти системы могли предложить улучшения, которые были бы невозможны с использованием существующих шаблонов, и к тому же процесс их создания занимал намного меньше времени.

Однако, несмотря на свои преимущества, проектирование с использованием ИИ влечет за собой риски. Человечество не всегда может понять, почему и как создаются такие конструкции, что в свою очередь вызывает вопросы о безопасности и надежности таких систем. Особенно это касается критически важных областей, таких как медицинское оборудование, транспортные средства и системы связи, где непредсказуемость работы чипов может привести к поломкам или уязвимостям. В случае возникновения поломки или сбоя будет крайне сложно диагностировать и устранить проблему, что создает потенциальные риски для пользователей.

Источник: Nature Communications

Continue Reading

Технологии

Китай обошел США в новой гонке: где страна берет “бесконечную” энергию

Published

on

Проект Китая по созданию космической солнечной электростанции (SBSP) может революционизировать глобальное энергоснабжение, предлагая способ собирать солнечную энергию прямо из космоса и передавать ее на Землю.

В отличие от наземных солнечных панелей, которые зависят от погоды и времени суток, космические панели смогут работать круглосуточно и без перерывов, поскольку они будут находиться на геостационарной орбите на высоте 36 000 километров над Землей.

Этот проект предполагает строительство солнечной электростанции шириной в 1 км, которая будет собирать солнечную энергию и преобразовывать ее в микроволны. Эти микроволны будут передаваться на Землю, где специальные приемники преобразуют их в электричество. В космосе солнечная энергия в десятки раз мощнее, чем на Земле, из-за отсутствия атмосферы, что делает проект очень перспективным.

Китай ожидает, что к 2050 году эта система сможет генерировать такие объемы энергии, которые сопоставимы с добычей нефти за год. Это будет мощный шаг к уменьшению зависимости от ископаемого топлива и решению глобальных проблем с нехваткой электроэнергии, особенно в отдаленных или труднодоступных районах.

Однако проект сталкивается с рядом серьезных проблем. Одной из них является эффективная беспроводная передача энергии, которая должна быть безопасной и экологически чистой. Также необходимо разработать материалы, способные выдерживать агрессивные условия космического пространства, а также решить вопросы логистики по сборке массивной солнечной батареи в космосе. Финансирование таких масштабных проектов также представляет собой значительный вызов.

Тем не менее, Китай планирует начать испытания ключевых технологий на своей космической станции Tiangong с 2028 года, а к 2030 году протестировать методы передачи энергии на Землю. Полномасштабное развертывание проекта ожидается к 2050 году.

Этот проект может стать важным шагом к зеленому будущему, обеспечив стабильный источник чистой и масштабируемой энергии, и, возможно, сделает Китай лидером в области возобновляемой энергии.

Источник: ECO News

Continue Reading

Технологии

350 000 лет назад кто-то оставил “дьявольские следы” на раскаленной лаве: кто эти люди

Published

on

Исследователи нашли следы древних людей, оставленные около 350 000 лет назад, после извержения вулкана на юге Италии.

Извержение привело к выбросу пепла и пирокластического материала, который заполнил близлежащую долину. Пока лава остывала, группа людей прошла по застывшей лаве, оставив следы в мягком материале, которые теперь изучают ученые. Эти следы получили название “следы дьявола”.

Изучив отпечатки, оставленные на склоне, который был образован пирокластическим потоком вулкана Роккамонфина, ученые обнаружили следы минимум четырёх особей разных размеров и веса. Для анализа ученые использовали уравнения, которые помогали определять физические характеристики древних людей, такие как рост и вес, на основе их следов. Однако, поскольку следы были оставлены на крутой и неровной местности, а также в мокром и скользком материале, стандартные уравнения не могли дать точных результатов.

Несмотря на это, ученые смогли оценить, что люди, оставившие следы, имели вес от 55,5 до 64,6 кг, а их рост варьировался от 152,9 до 176,7 см. Средний вес этих людей составил около 60 кг, а рост — 166 см. Эти параметры совпадают с характеристиками Homo heidelbergensis, вымершего вида, который существовал в Европе в тот период.

Исследователи предполагают, что группа, оставившая следы, могла состоять из двух женщин или детей и хотя бы одного взрослого мужчины. Однако они признают, что данные недостаточно точны для окончательных выводов.

Источник: IFLScience

Continue Reading

В тренде