Водород будут получать из мочи

Американские исследователи создали технологию получения водорода - потенциального топлива будущего, из обычной мочи путем электролиза. Об этом сообщает сайт Chemistry World, а статья ученых появилась в журнале Chemical Communications.

В традиционной реакции электролиза вода под воздействием электрического тока распадается на водород и кислород. При этом, из-за высокой энергии связей внутри молекул воды, затраты на их разрушение достаточно велики. Так, для получения водорода из воды требуется напряжение 1,23 вольта.

В рамках новой методики электрический ток пропускается через раствор, содержащий мочевину - основной компонент мочи. Молекула мочевины содержит четыре атома водорода, которые соединены с остальными атомами более слабыми связями. В частности, для разрушения этих связей требуется напряжение всего 0,37 вольта.

Важной деталью является то, что в новом процессе электроды изготавливаются из никеля. Для электролиза воды обычно используются электроды, выполненные из более дорогих металлов. По словам исследователей, повсеместная переработка отходов в водород позволит дать так называемой водородной энергетике необходимый для развития толчок.

Водородной энергетикой называется концепция перехода на повсеместное использование водорода в качестве топлива вместо углеводородов. Дело в том, что при сжигании водорода выделяется вода, что теоретически делает новую энергетику более безопасной для окружающей среды. При этом, однако, возникают трудности экологически чистого получения водорода, а также его хранения и транспортировки.

Физики создали оптический транзистор из одной молекулы

Физики создали транзистор, состоящий из одной молекулы. Устройство усиливает или ослабляет сигнал только при помощи фотонов, без участия электронов. До сих пор ученым не удавалось создать подобных систем. Подробно изобретение описано в статье в журнале Nature. Краткая характеристика приведена в пресс-релизе на сайте Швейцарской высшей технической школы Цюриха.

Транзистором называют электронный прибор, который позволяет при помощи входного сигнала управлять током в электрической цепи. Транзисторы являются ключевыми элементами огромного количества технических устройств, в частности, компьютеров. Существующие транзисторы работают на электронах, и при их функционировании выделяется большое количество тепла.

С момента появления первых транзисторов инженеры искали возможность "приспособить" для работы в транзисторах фотоны. Однако до настоящего времени не было разработано эффективных систем, позволяющих управлять их движением на наноуровне. Швейцарские физики создали прототип такого оптического транзистора, состоящий из одной молекулы красителя.

Краситель может находиться в двух состояниях - основном и возбужденном, причем во втором случае молекула красителя способна испустить фотон (при этом краситель переходит в основное состояние). Идея ученых заключалась в следующем: находясь в возбужденном состоянии и испуская фотон, молекула красителя усиливает направленный на него луч. В основном состоянии краситель только поглощает часть излучения. Чтобы управлять исходным состоянием красителя, исследователи воспользовались вторым лучом. Когда второй луч переводит краситель в возбужденное состояние, первый луч усиливается, когда второй луч отсутствует, нет и усиления первого.

Второй луч должен точно попадать на молекулу красителя. Хаотические движения молекул красителя в органическом растворителе были исключены посредством охлаждения системы до одного кельвина (минус 272 градуса Цельсия).

Благодаря своим крошечным размерам, новый транзистор позволяет создавать сложные электрические контуры на маленьких чипах. Тем не менее, до практического применения разработки еще очень далеко. Основным недостатком оптического транзистора является его рабочая температура, которая соответствует температуре космического пространства.

Совсем недавно американским физикам удалось создать "обычный" транзистор, также состоящий из одной молекулы.