Tạo ra nguồn điện nhờ bầu trời đêm
Một thiết bị mới là một tấm pin không dùng năng lượng mặt trời, mà thu năng lượng từ bầu trời đêm lạnh lẽo.
Bằng cách khai thác sự chênh lệch nhiệt độ giữa Trái đất với vũ trụ, sản phẩm đầu tiên của thiết bị đã sản xuất đủ điện vào ban đêm để thắp sáng một đèn LED nhỏ. Vào một ngày không xa, phiên bản lớn hơn của máy phát điện ban đêm này có thể chiếu sáng phòng, sạc điện thoại hoặc cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử khác ở những vùng sâu vùng xa hoặc ít tài nguyên nơi thiếu điện vào ban đêm khi các tấm pin mặt trời không hoạt động, theo các nhà nghiên cứu báo cáo trực tuyến mới đây tại Joule.
Bộ phận chính của đèn ngủ mới là máy phát nhiệt điện, sản xuất điện khi một bên của máy phát mát hơn bên còn lại (SN: 6/1/18). Mặt hướng lên trời của máy phát điện được gắn vào một tấm nhôm được bịt kín, bên dưới lớp vỏ trong suốt và được bao quanh bằng lớp cách nhiệt. Tấm này giữ mát hơn không khí xung quanh bằng cách tỏa bất kỳ nhiệt nào mà nó hấp thụ dưới dạng bức xạ hồng ngoại (SN: 9/11/18). Bức xạ đó có thể nén lại qua lớp vỏ trong suốt và bầu không khí hướng về phía cái lạnh của vũ trụ.
Trong khi đó, đáy của máy phát được gắn vào một tấm nhôm được làm ấm liên tục bởi không khí xung quanh. Vào ban đêm, khi không còn hơi nóng của ánh mặt trời, tấm trên cùng có thể mát hơn một vài độ C so với đáy của máy phát điện.
Kỹ sư Wei Li tại Đại học Stanford và các đồng nghiệp đã chạy thử bản mẫu 20 cm của thiết bị vào một đêm thoáng mát tháng 12 ở Stanford, Calif. Máy phát điện tạo ra công suất lên tới khoảng 25 milliwat trên mỗi mét vuông của thiết bị – đủ để chiếu sáng một bóng đèn nhỏ, hoặc bóng đèn LED. Nhóm nghiên cứu ước tính rằng với những cải tiến thiết kế hơn nữa, như cách nhiệt tốt hơn cho tấm lạnh trên cùng, có thể thúc đẩy tạo ra công suất lên đến ít nhất 0,5 W/ m2.
Video đang HOT
Một số kĩ sư cơ khí của đại học Columbia không liên quan đến ngành nghề này nói ” quả là một ý tưởng thông minh, máy phát điện sẽ ít hơn nhiều so với các tấm pin mặt trời- cái tạo ra ít nhất 100 W/ m2. Nhưng máy phát điện vào ban đêm này có thể hữu ích cho nguồn điện dự phòng khẩn cấp hoặc năng lượng cho những người sống bên ngoài lưới điện- Yang nói.
Shanhui Fan, một kỹ sư điện ở Đại học Stanford, người đã vận hành thiết bị nói rằng: ” một bóng đèn thông thường có thể tiêu thụ một vài watt điện”. Vì vậy, một thiết bị- chiếm một vài mét vuông diện tích mái nhà, có thể thắp sáng một căn phòng với năng lượng từ bầu trời đêm
Aaswath Raman, một nhà khoa học và kỹ sư cơ khí tại UCLA, cũng hình dung cách thức sử dụng máy phát điện của họ để giúp cung cấp năng lượng cho các trạm thời tiết ở vùng sâu vùng xa hoặc các cảm biến môi trường khác. Điều này có thể đặc biệt hữu ích ở các vùng cực nơi không thấy ánh sáng mặt trời trong nhiều tháng liền, Raman nói. “Nếu bạn có một số đường truyền tải điện thấp và bạn cần cung cấp nguồn điện cho nó trong ba tháng bóng tối, đây có thể là một cách tốt.”
Thu Hoài
Theo ScienceNews
Phát triển công cụ dọn dẹp quỹ đạo Trái đất "cực độc"
Các mảnh vỡ của các vệ tinh và những mối đe doạ tiềm tàng ngày càng đáng lo ngại.
Để giải quyết vấn đề này, những nhà nghiên cứu tại Đại học Samara đã phát triển một hệ thống hiệu ứng hấp dẫn độc đáo. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Astra Astronautica.
Để làm sạch các vật thể bay không còn giá trị trong quỹ đạo Trái đất không hề đơn giản.
Quỹ đạo địa tĩnh (GSO) là một khu vực ngoài vũ trụ cách Trái đất 36 nghìn km, nằm ngay phía trên đường xích đạo. Theo các nhà khoa học, hiện có khoảng một nghìn vật thể không gian không hoạt động với tổng khối lượng hơn 2,5 nghìn tấn tại GSO.
Các vệ tinh được phóng lên GSO di chuyển quanh hành tinh với vận tốc góc quay quanh trục của chính nó, có nghĩa là chúng treo lơ lửng trên một điểm nhất định trên bề mặt. Hầu hết các vệ tinh liên lạc được đặt ở đó.
Khoa Cơ học lý thuyết của Đại học Samara đã phát triển một giải pháp ban đầu cho vấn đề này.
"Mô hình của chúng tôi sẽ sử dụng một vệ tinh đặc biệt hoạt động như một bẫy hấp dẫn, có khả năng bắt các vật thể và loại bỏ chúng khỏi GSO", ông Vladimir Vladimir Aslanov, Trưởng khoa Cơ học lý thuyết tại Đại học Samara, cho biết.
Ảnh hưởng của trọng lực ở độ cao của GSO tương đối yếu, do đó, các vật thể nặng tạo ra một khu vực thu hút riêng của chúng, cái gọi là quả cầu Hill. Hiệu quả tối ưu sẽ đạt được với một bộ thu có trọng lượng khoảng 100 tấn. Các nhà khoa học tin rằng các phương án này có thể được sử dụng trong tương lai.
Một quả cầu sẽ đi giữa quỹ đạo GSO và các quỹ đạo cao hơn. Theo một trong các kịch bản mô hình, các mảnh vỡ thu thập được có thể được tích lũy xung quanh vệ tinh, do đó làm tăng khối lượng hữu ích của "người thu gom" và lực bắt trọng lực.
Dự án đang được phát triển với sự hỗ trợ của Quỹ khoa học Nga. Hiện tại được biết, nhóm nghiên cứu đang chuyển từ mô hình vật lý sang các tính toán kỹ thuật cụ thể.
Minh Long
Theo Sputnik
Phát hiện cấu trúc đặc biệt trong men răng con người Một cái nhìn mới lần đầu tiên về cấu trúc nano của men răng giúp giải thích tại sao chất cứng nhất trong cơ thể con người lại có khả năng phục hồi vô cùng. Men răng trông giống như xương, nhưng nó không thực sự là mô sống. Lớp ngoài cùng của răng bao bọc và bảo vệ các mô khác bên...