Капли воды подпрыгивают и катятся по супергидрофобной поверхности из нержавеющей стали.

 

Цитата

 

Аммиак превратили в зеленое топливо с помощью обычного светодиода

Исследователи из Принстонского университета и университета Райса объединили железо, медь и обычный светодиод для создания недорогой технологии производства водорода. Метод, предложенный учеными, не требует экстремальных температур или дорогих катализаторов для преобразования аммиака в зеленое топливо.

Промышленные предприятия часто расщепляют аммиак при высоких температурах, используя в качестве катализаторов широкий спектр катализаторов, то есть материалов, которые ускоряют химическую реакцию. Предыдущие исследования показали, что температуру процесса можно снизить с помощью рутения, но этот материал стоит слишком дорого.

Для оптимизации процесса химики использовали достижения плазмоники. Это относительно новая область, которая исследует сочетание крошечных металлических наноструктур и света. Направляя свет на структуры размером менее одной длины волны, инженеры манипулируют свойствами материала. В данном случае ученые использовали свет для возбуждения электронов в железных наночастицах.

Реакционная ячейка (слева) и фотокаталитическая платформа (справа), используемые при испытаниях медно-железных плазмонных фотокатализаторов для производства водорода из аммиака. Вся энергия реакции для катализа исходила от светодиодов, излучающих свет с длиной волны 470 нанометров. Изображение: Syzygy Plasmonics, Inc., Rice University

Для работы плазмоники подходят только определенные типы металлов, например, медь, золото или серебро. Ученые добавили к железным частицам атомы меди, чтобы создать крошечные наноструктуры. При этом медь выступает в качестве антенны, которая улавливает свет от светодиода. А атомы железа, встроенные в медь, действуют как катализаторы для ускорения реакции, управляемой электронами, возбужденными воздействием света.

В серии экспериментов ученые показали, что этот метод подходит для получения водорода из аммиака. При этом для работы требуется только свет от энергосберегающих светодиодов, работающих при комнатной температуре без дополнительного нагрева. Исследователи говорят, что процесс масштабируется. Ученые продолжат исследовать альтернативные катализаторы, чтобы еще больше повысить эффективность процесса и снизить его стоимость.

 

 

Цитата

 

Из выхлопной трубы тепловоза валит огонь на ходу. Что это - пожар или немного нештатная ситуация?

Возможно вы видели фото или видео в интернете, где из выхлопной трубы тепловоза вырывается не дым, а самое настоящее пламя. Ну а кто-то, возможно, даже видео это вживую. В этой статье я расскажу, что в этот момент происходит на тепловозе и насколько опасна данная ситуация.

Если говорить про классическую дизельную установку тепловоза, то отработанные газы из цилиндров направляются в турбокомпрессоры, а далее в выпускные коллекторы и в атмосферу через выхлопную трубу.

 

 

Турбокомпрессор нужен для того, чтобы создать большее давление в цилиндрах двигателя, а значит повысить концентрацию кислорода, тем самым, в конце концов, увеличить мощность. Внутри корпуса турбокомпрессора, отработанные газы вращают колесо турбины, которое, в свою очередь, через вал, приводит в движение компрессионное колесо, которое забирает воздух из атмосферы и нагнетает воздух во впускные коллекторы.

Вот только в турбокомпрессор поступает не только CO2 (углекислый газ), но и также частицы топлива и масла. Конечно, всё не так просто, в системе выпуска есть дренажные отверстия для их удаления, однако они могут быть обслужены не должным образом, или ими вовсе могут не пользоваться.

В турбокомпрессор, а также в выпускной коллектор, помимо углекислого газа, также попадает масло и несгоревшее топливо (солярка). Особенно это актуально, когда тепловоз долгое время стоит где-то на боковых путях с работающим на холостых оборотах дизелем.
Когда машинист увеличивает мощность дизеля, то в турбокомпрессорах и выпускных коллекторах повышается температура, что является причиной воспламенения того самого масла, накопившегося там. Тоже самое и с остаткам несгоревшего топлива, которые также «хранятся» в турбокомпрессорах и коллекторах.

В принципе, искры огонь в выпускном коллекторе, редкостью, как таковой, не являются. Решается эта проблема путем повышения мощности дизеля до максимальной с помощью контроллера машиниста, как раз в этот момент из локомотива может вырываться конкретное такое пламя. Главное, в этот момент, не пережечь контактный провод, при его наличии, конечно.

Однако, всё же, не всегда всё настолько гладко. Если есть сильная закоксованность (то есть обильные отложения масла) на лопатках турбокомпрессора, то есть опасность помпажа и дальнейшего пожара или даже взрыва турбокомпрессора, который уже невозможно купировать увеличением мощности дизеля.

 

 

Deep Fake теперь использует адаптивный свет через AI, в реальном времени и без постобработки...

Двигатель Стирлинга

Сварка оптики

Цитата

 

Учёные придумали, как перерабатывать почти любой пластик в пропан — мусора может стать меньше

Даже тщательная сортировка отходов не гарантирует, что всё собранное будет переработано. В тех же США перерабатывается не больше 6 % пластиковых отходов, тогда как всё остальное вывозится на свалки. Это не обязательно халатность — пластик пластику рознь и универсальных химических реакций для переработки просто нет. Теперь химики придумали реакцию, близкую к универсальной, что позволит перерабатывать большинство пластиковых отходов в пропан.

Пропан используется для отопления, приготовления пищи и в промышленности для производства товаров. Следует понимать, что вопрос переработки не стоит настолько остро, чтобы сделать это любой ценой. Химическая реакция по утилизации пластиковых отходов должна быть экономически выгодной, чтобы процесс широко распространился во всём мире.

При разработке условно универсальной реакции для превращения большинства видов пластика в пропан химики Массачусетского технологического института исходили из того, что какой бы сложной не был химический состав пластика, в каждом из них будут цепочки углерода и водорода, причём их там большинство относительно других элементов.

Подбор катализаторов для реакции разложения и превращения пластика в пропан выявил оптимальное сочетание такого пористого и сыпучего вещества как цеолит с кобальтом. Реакции происходят в порах цеолита, который в активном состоянии поддерживает кобальт. На выходе получается смесь газов (в зависимости от типа разлагаемого пластика) со значительным преобладанием пропана.

Остаётся ряд шероховатостей, например, присутствие ряда токсичных газов при переработке некоторых пластмасс, но химики обещают улучшить процесс, как и намерены разработать технологию для масштабной переработки пластика в пропан. Пока предложенная реакция воспроизводится лишь в лабораторных условиях. До промышленного применения ей всё ещё далеко.

 

 

Foremost Delta 3

Вот как кинематографисты с легкостью управляют большой и тяжелой камерой, используя приспособление, крепящееся к телу.

Как кабель покрывают оболочкой

Цитата

 

Ученые узнали, как в космосе могут появляться «кирпичики жизни».

Скорее всего, жизнь на Земле сформировалась из аминокислот и других базовых ингредиентов, которые были доставлены на планету метеоритами. Новые эксперименты показали, что такие вещества легко образуются в космосе.

Один из фрагментов знаменитого метеорита Мурчисон, в составе которого обнаружили аминокислоты / ©US DoE

Молодая Земля была безжизненной, стерильной и подвергалась постоянной бомбардировке метеоритами. Предполагается, что именно они принесли на планету первые «кирпичики жизни» — вещества, химическая эволюция которых привела к появлению протоклеток. Аминокислоты и другие органические соединения действительно время от времени обнаруживают в составе некоторых метеоритов, таких как найденный в Австралии Мурчисон. Однако остается вопрос о том, откуда они взялись на этих небесных телах.

В прошлом году Йоко Кебукава (Yoko Kebukawa) и ее коллеги из Национального университета Иокогамы показали, что аминокислоты могли образоваться из простейших и распространенных в космосе органических веществ, таких как формальдегид и аммиак. Но подобная реакция требует жидкой воды и тепла. Теоретически источником этого тепла мог выступать распад радиоактивных элементов. Алюминий-26 и некоторые другие нестабильные изотопы тоже не редкость в составе хондритов — самого распространенного типа метеоритов. В новой работе Кебукава и ее соавторы проверили такую гипотезу. Их статья опубликована в журнале ACS Central Science.

Ученые растворили аммиак и формальдегид в воде, запаяли стеклянную емкость и подвергли ее гамма-излучению за счет распада кобальта-60. Уже вскоре в жидкости появились глицин и аланин, глутамин, а также некоторые другие аминокислоты, не входящие в состав белков. С увеличением дозы излучения концентрация этих веществ росла. Опираясь на эту зависимость, авторы подсчитали, что за счет распада алюминия-26 в хондритах всего за 1000 – 100 000 лет аминокислоты могли накопиться в количествах, сравнимых с их содержанием в Мурчисоне.

«В принципе, появление аминокислот не было неожиданностью. Однако результаты оказались куда более впечатляющими и по качеству, и по количеству. Самые разные аминокислоты возникали под действием гамма-лучей и в довольно значительных количествах. <…> Сформировавшиеся в материнских телах метеоритов, затем они могли попадать на Землю и стать базовыми „строительными блоками“ жизни», — отметила Кебукава.

Исследовательница добавила, что аналогичные процессы вполне могли «засеять» молодой Марс, тогда еще достаточно подходящий для развития жизни. А на некоторых лунах Солнечной системы —например, на Энцеладе — могли появляться «местные» аминокислоты за счет гамма-облучения веществ, растворенных в подледном океане.

 

 

Цитата

 

Создан самый прочный сплав в мире

Ученые создали высокоэнтропийный металлический сплав, который состоит из хрома, кобальта и никеля. Подробности о разработке публикует Nature.

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) и Ок-Риджской национальной лаборатории изучали свойства металлического сплава из хрома, кобальта и никеля — CrCoNi. Они измерили ударную вязкость нового сплава и она оказалась рекордно высокой. Также выяснилось, что материал обладает высокой пластичностью и впечатляющей устойчивостью к остаточной деформации.

Конструкционные материалы должны быть не только прочными, но и пластичными, а также устойчивыми к разрушению. Как отмечают авторы исследования, обычно приходится идти на компромисс. Однако новый материал сочетает в себе все три показателя. Одно из его удивительных свойств — вместо того, чтобы становиться хрупким при низких температурах, его прочность растет.

Сплав относится к подгруппе высокоэнтропийного класса металлов (ВЭС). Они изготавливаются из равной смеси каждого составного элемента, в отличии от обычных сплавов. Там один элемент «доминирует» над остальными. Это, в итоге, и придает материалу высокое сочетание прочности и пластичности при нагрузке.

Металл отличается впечатляющими показателями ударной вязкости. Напомни, ударная вязкость металла — способность материала поглощать кинетическую энергию в процессе в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки. Как правило, такая энергия способна привести к пластичным и непластичным деформациям. 

Ударная вязкость CrCoNi вблизи температур жидкого гелия (20 Кельвинов, −253,15 °C) достигает 500 МПа*м (мегапаскалей на метр). В тех же единицах ударная вязкость куска кремния равна единице, алюминиевого каркаса пассажирских самолетов — около 35, а некоторых видов стали — около 100. «Однозначно 500 — это невероятная цифра», — пишут исследователи.