Energía de ciertos materiales
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Afirmaciones audaces para nueva tecnología de baterías han estado presentes desde la invención de la batería de plomo-ácido, hace más de 150 años.

Pero los investigadores de la Universidad de Manchester en el Reino Unido dicen que su último descubrimiento que implica el nuevo material de grafeno maravilla podría ser el avance más revolucionario en la tecnología de baterías todavía.

De acuerdo con un estudio publicado en la revista Nature, membranas de grafeno podrían utilizarse para tamizar gas hidrógeno de la atmósfera – un desarrollo que podría allanar el camino para los generadores eléctricos alimentados por aire.

“Parece muy sencillo e igualmente prometedor”, dijo el Dr. Sheng Hu, un investigador post-doctoral en el proyecto. “Debido a que el grafeno puede ser producido estos días en hojas metros cuadrados, esperamos que va a encontrar su camino hacia las pilas de combustible comerciales más temprano que tarde.”

Lápiz con poder

En el corazón de la tecnología es las propiedades físicas notables de grafeno – una sustancia con la misma estructura atómica como el plomo que se encuentra en el lápiz hogar humilde.

Aislado en 2004 por un equipo de la Universidad de Manchester encabezado por Andrew Geim y Kostya Novoselov – ambos de los cuales ganó el Premio Nobel de Física por su descubrimiento en 2010 – grafeno ya es bien conocido como un cambio de juego tecnológico.

El primer cristal bidimensional conocido por la ciencia, el grafeno es el objeto más delgado ligero y fuerte jamás obtenida. Es más duro que el diamante y 200 veces más fuerte que el acero.

Flexible, transparente y capaz de conducir la electricidad mejor que el cobre, la sustancia innovadora para los portátiles va a revolucionar todo, desde teléfonos inteligentes y tecnología portátil a la tecnología verde y la medicina.

Conocido por sus cualidades de barrera, el grafeno es sólo un átomo de espesor – más de un millón de veces más delgado que un cabello humano.

La tecnología de membranas

El último descubrimiento hace grafeno atractivo para posibles usos en las membranas de conductores de protones que se encuentran en el núcleo de la tecnología de células de combustible moderno.

Las pilas de combustible funcionan mediante el uso de oxígeno y el hidrógeno como combustible, la conversión de la energía química producida por su entrada directamente en electricidad. Sin embargo, las membranas actuales que separan los protones necesarios para este proceso son relativamente ineficientes, lo que permite la contaminación en el cruce de combustible.

El uso de membranas de grafeno podría impulsar su eficiencia y durabilidad.

El equipo encontró que los protones pasan a través de los cristales ultra-delgadas con relativa facilidad, especialmente a temperaturas elevadas y con el uso de un catalizador a base de platino recubierto sobre la película de membrana.

La recolección de hidrógeno

El aspecto más sorprendente de la investigación, sin embargo, encontraron las membranas podrían utilizarse para extraer hidrógeno de la atmósfera. Los científicos dijeron que tales recolección podría combinarse con las células de combustible para crear un generador eléctrico alimentado móvil simplemente por hidrógeno presente en el aire.

“Cuando usted sabe cómo debería funcionar, es una configuración muy simple. Usted pone un gas que contiene hidrógeno, por un lado, se aplica pequeña corriente eléctrica y recoger hidrógeno puro en el otro lado. Este hidrógeno puede entonces ser quemado en una pila de combustible .

“Hemos trabajado con las pequeñas membranas, y el flujo obtenido de hidrógeno es, por supuesto pequeño hasta ahora. Pero esta es la primera etapa de descubrimiento, y el documento es hacer expertos conscientes de las posibilidades existentes. Para construir y cosechadoras de hidrógeno prueba requerir mucho esfuerzo mayor “.

Actualmente, el hidrógeno se obtiene casi en su totalidad a partir de combustibles fósiles.

Revolución grafeno

Ya los científicos están encontrando nuevas formas de procesar el grafeno y las nuevas aplicaciones para la sustancia invisible. Debido a que es flexible y extensible, que lo convierte en un candidato ideal para la generación de energía solar.

Parece muy sencillo e igualmente prometedora.

Una nueva investigación del Instituto de Ciencias Fotónicas en España mostró que el grafeno podría ser mucho más eficiente en la transformación de la luz en energía.

El estudio encontró que, a diferencia de silicio, lo que genera un solo electrón-corriente de excitación para cada fotón que absorbe, el grafeno puede producir múltiples electrones.

Aunque la aplicación de grafeno en las células solares sólo es teórico, el potencial podría ser asombroso. Las células solares hechas con grafeno podrían ofrecer 60% de eficiencia de células solares – el doble de la máxima eficiencia ampliamente considerado de células de silicio.

Aparte de usos en el transporte, donde su ligereza y resistencia destaca transformar la fabricación de coches y aviones para que sean más eficientes en combustible, el grafeno se ha estudiado como un revestimiento resistente a la corrosión para el embalaje e incluso condones súper delgados.

En medicina, los investigadores dicen que podría ser utilizado para suministrar fármacos a sitios específicos del cuerpo y está siendo desarrollado como tratamiento para las personas con enfermedades cerebrales.

En la industria, su uso como una membrana está siendo estudiado como un medio para purificar el agua, e incluso como una forma de extraer la sal y otros elementos del agua de mar para que sea potable.

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