Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Часть III

2011-11-21 22:09:02 (читать в оригинале)

Мы продолжаем рассказ о 10 новых разработках, которые непременно изменят мир. Часть III





В городке Беркли, который отдал миру ЛСД, BSD и массивное антимилитаристическое движение, зарождаются контуры новейшей энергетики.


Возможно, Солнце – единственный источник энергии, который довольно мощен для того, чтоб снять нас с иглы – высвободить от зависимости от ископаемого горючего. Но покорение энергии светила находится в зависимости от того, сможем ли мы сделать технологию производства солнечных частей, настолько же сложных и четких, как нынешние микросхемы. Современные солнечные элементы стоят практически как компьютерные чипы конкретно изза трудности производства. А это наращивает себестоимость электроэнергии, приобретенной таким методом, так, что сейчас она раз в 10 дороже, чем энергия, приобретенная при сжигании ископаемого горючего. Так что на сей день энергия наиблежайшей звезды применима разве что на спутниках и в других нишевых приложениях.


Химику из Калифорнийского института в Беркли Полу Аливисатосу пришла мысль сделать с помощью нанотехнологий таковой фотоэлемент, которым можно будет покрывать большие поверхности, практически как краской либо пластиком. Преимущество тут не только лишь в том, что солнечным элементом может стать целое здание, да и в том, что стоимость такового покрытия будет очень низкой. Может быть, эта разработка и поможет совершить прорыв в повсеместном использовании энергии Солнца.


Аливисатос начал с электропроводящих полимеров. Другие уже экспериментировали с схожими пластиками, но даже самые наилучшие из сделанных ранее устройств не совладали с задачей и действенного преобразователя света в электричество не вышло. Для роста эффективности процесса Аливисатос и его коллеги добавили в вещество наностержни. Это полупроводниковые неорганические кристаллы в форме стержня, размером всего 7 на 60 нанометров (нм). Вышел дешевенький и гибкий материал, КПД которого очень близок к нынешним солнечным элементам. Изобретатель уповает, что через три года основанная им компания Nanosys выпустит на рынок технологию производства солнечной энергии, которая сумеет поспорить в эффективности с кремниевыми элементами.


Пока он сделал макет солнечного элемента – листы полимера с наностержнями шириной всего 200 нм. В этих листах тончайшие слои электродов перемежаются с композитным материалом. Когда на листы попадает солнечный свет, они поглощают фотоны, возбуждая электроны снутри полимера и в наностержнях, которые составляют выше 90% материала. В итоге выходит нужный ток, который уводят электроды.


1-ые результаты были сочтены перспективными. Но сейчас исследователи идут на различные ухищрения с целью повысить производительность материала. Во-1-х, Аливисатос и его коллеги перебежали на новый материал, из которого делаются наностержни. Это теллурид кадмия. Он поглощает больше солнечной энергии, чем селенид кадмия, который употреблялся вначале. Во-2-х, ученые располагают наностержни в форме ветвящихся скоплений, что также позволяет проводить электроны более отлично, чем это делали бы наностержни, расположенные случайным образом. «Мы всё просчитали на компьютере», – объясняет Аливисатос. И добавляет, что не лицезреет предпосылки, по которой бы солнечные элементы не могли производить столько же электричества, сколько могут нынешние очень дорогие кремниевые элементы.


Разрабатываемый материал можно будет раскатывать, печатать с помощью струйного принтера либо даже подмешивать в краску. «В итоге хоть какой плакат либо стенка сумеет стать солнечным элементом», – гласит директор бизнеспроектов компании Nanosys Стивен Эмпедокль. Он предвещает, что дешевенькие материалы для солнечных частей создадут рынок, который можно оценить в $10 миллиардов в год. Это во много раз больше, чем рынок современных солнечных батарей.


Наностержни Аливисатоса – не единственная разработка удешевления электроэнергии, приобретенной из солнечного света. И даже если его разработка не станет доминирующей в этой сфере, исследования его группы все равно замечательны тем, что она завлекает нанотехнологии к решению обычной трудности. Одно это, может быть, станет угловым камнем в решении данной задачки. «Будут, естественно, и другие группы исследователей той же трудности. Они выдумают чтото, до чего не додумались мы, – гласит Аливисатос. – Новые идеи и новые материалы открыли эру перемен. Верный путь – это выдумывать и пробовать».


Благодаря нанотехнологиям новые идеи и новые материалы могут поменять рынок электроэнергии, приобретенной из солнечного света. Сейчас его можно сопоставить с дорогими бутиками, а завтра, кто знает, он может перевоплотиться в сеть больших гипермаркетов.


MIT Technology Review ©2003