Χημεία

Κυψέλες καυσίμου με μυρμηκικό οξύ

Οι κυψέλες καυσίμου είναι διαφορετικές από τις μπαταρίες επειδή απαιτούν μια σταθερή πηγή καυσίμου και οξυγόνο για να λειτουργήσουν.Η τεχνολογία αυτή είναι ήδη εμπορικά διαθέσιμη, αλλά οι κυψέλες καυσίμου με μυρμηκικό οξύ εξακολουθούν να έχουν χαμηλή ισχύ και διάρκεια ζωής.Οι επιστήμονες ψάχνουν έναν καταλύτη ο οποίος θα μειώσει την απώλεια ενέργειας και θα αυξήσει το ποσοστό των χημικών αντιδράσεων, οι οποίες οδηγούν σε υψηλότερη αποτελεσματικότητα της κυψέλης καυσίμου.

Στη διατριβή του,ο Florian Nitze έχει αναπτύξει νέους καταλύτες που βασίζονται σε ένα συνδυασμό επιστήμης υλικών και της νανοτεχνολογίας – καθώς και της μηχανικής σε ατομικό επίπεδο.«Ειδικοί καταλύτες νανοσωματιδίων παλλαδίου που σχηματίζουν μοναδικές ελικοειδείς νανοίνες άνθρακα, αποδείχθηκε ότι έχουν μακρά διάρκεια ζωής και ένα πολύ υψηλό δυναμικό για χρήση σε κυψέλες καυσίμου με μυρμηκικό οξύ. Οι ελικοειδείς αυτές νανοίνες άνθρακα έχουν μια υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και μια επιφάνεια που είναι πολύ εύκολο να «διακοσμηθεί» με τα νανοσωματίδια, λέει ο Florian Nitze.Η έννοια του κυψελών καυσίμου είναι να διαχωρίσουν αυτές τις δύο αντιδράσεις σε δύο ξεχωριστές αντιδράσεις, δηλαδή την οξείδωση και τη μείωση. Η ενέργεια που θα απελευθερώνεται από την καύση μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρική ισχύς εάν οι δύο αντιδράσεις που διαχωρίζονται συνδέονται ηλεκτρικά. 

Τεχνολογία

3-D απεικόνιση, pixel πρός pixel

Ένα δίκτυο από τέσσερα μονά-pixel έχει κάνει ό, τι μία ψηφιακή φωτογραφική μηχανή με 20-εκατομμύρια-pixel δεν μπορεί. Να δημιουργήσει μια τρισδιάστατη εικόνα ενός αντικειμένου.

Η παραγωγή μίας  3-D εικόνας δεν είναι εύκολη. Η μαγνητοσκόπηση μίας 3-D ταινίας, για παράδειγμα, απαιτεί δύο ακριβές κάμερες καθώς και ένα πολύπλοκο λογισμικό που συρράπτει 2-D εικόνες από τις κάμερες μαζί.

Ο φυσικός του Baoqing Sun του Πανεπιστημίου της Γλασκόβης στη Σκωτία και οι συνεργάτες του κατάφεραν αυτόν τον άθλο με ένα ζευγάρι φτηνών εξαρτημάτων. Χρησιμοποίησαν έναν προβολέα για να φωτίσει το κεφάλι ενός ανθρώπου με μια προκαθορισμένη ακολουθία διάστικτων μοτίβων φωτός. Μερικό από το φως που αντανακλάθηκε από το κεφάλι χτύπησε τέσσερα μονά-pixel ανιχνευτές που ειχαν τοποθετηθεί γύρω από τον προβολέα, το οποίο αντιστοιχούσε το ποσό του φωτός που συλλεγόταν για κάθε πρότυπο φωτισμού.

Μετά τη συλλογή  χιλιάδων προτύπων φωτός για αρκετά λεπτά, η ομάδα της Sun ήταν σε θέση να κατασκευάσει τέσσερις ζωντανές ασπρόμαυρες και 2-D εικόνες του κεφαλιού, ένα από κάθε ανιχνευτή. Τέλος, ένας απλός αλγόριθμος του υπολογιστή σε συνδυασμό με τις ενδείξεις από τους τέσσερις ανιχνευτές δημιούργησε μια 3-D εικόνα του κεφαλιού.

Αυτό θα μπορούσε να φανεί χρήσιμο για απεικόνιση όγκων κάτω από το δέρμα με ακτίνες Χ ή στην εύρεση υπογείων κοιτασμάτων φυσικού αερίου με υπέρυθρες.