8 de octubre de 2014
Los científicos rusos han inventado una nueva fuente de energía alternativa: una batería estelar. Los elementos principales de este dispositivo son un condensador heteroeléctrico y una fotocélula heteroeléctrica, lo que ofrece importantes ventajas en comparación con las baterías solares modernas.
Una batería de estrella puede funcionar en ausencia de luz solar, ¡captando incluso radiación infrarroja! Al convertir luz visible, la eficiencia del dispositivo es del 54 por ciento y la radiación infrarroja, del 31 por ciento. Al mismo tiempo, en una batería estelar la fotocorriente es cuatro veces mayor que en una batería solar, y la masa por vatio es casi 1000 veces menor, lo que es muy importante para reducir el coste de la batería en caso de su producción industrial. .
Otras cifras también son sorprendentes. ¡La eficiencia de una fotocélula heteroeléctrica es del 90 por ciento! Y esto a pesar de que la eficiencia de las fotocélulas utilizadas hoy en día no supera el 18 por ciento. Esto fue posible gracias a la capacidad del heteroeléctrico de combinar ondas electromagnéticas de la luz solar de diferentes longitudes de onda en la misma frecuencia, lo que ocurre cuando son absorbidas. Al mismo tiempo, el condensador heteroeléctrico instalado en la batería, que es un dispositivo de almacenamiento de energía, es bastante compacto: su volumen es de sólo 180 centímetros cúbicos y su capacidad es de 0,11 faradios.
Todo empezó cuando a principios del siglo XXI, O.A., empleado del NCePI. Zaimidoroga descubrió durante experimentos que si un material en el que se introducen nanopartículas de varios otros materiales (la llamada semilla), se expone a corrientes eléctricas campo magnético, entonces se produce el fenómeno de la supercoherencia, que a su vez conduce a un cambio en las propiedades de este material. Teniendo en cuenta la importancia de este descubrimiento, la dirección del NCePI creó una división separada para seguir estudiando y creando un modelo teórico del funcionamiento de los heteroeléctricos, que ayudará a crear heteroeléctricos con propiedades específicas. Esta área de investigación ha recibido prioridad en actividad científica centro.
Descubramos más sobre este descubrimiento único...
Primero, a partir de heteroeléctricos, se crearon. diferentes tipos vidrio con una capacidad récord de refracción de la luz. Pueden resolver diversos problemas de la vida humana, incluida la protección contra la radiación y los incendios. Luego, utilizando un heteroeléctrico, se obtuvo un nuevo tipo de radiación láser. Sobre esta base se creó un nanoláser único, sin cavidades y de mayor compacidad, que puede servir en el desarrollo. tecnología electrónica y física. Finalmente, unas células solares heteroeléctricas únicas han encontrado aplicación en una batería estelar. En total, se desarrollaron una treintena de inventos, algunos de los cuales no tienen análogos.
base batería estrella fue inventado por un grupo de empleados del NCePI nuevo material– heteroeléctrico. El principio de creación de un heteroeléctrico: los átomos de otro material (por ejemplo, oro) se intercalan en una "matriz" de un material (por ejemplo, silicio) a una distancia menor que la longitud de onda de la radiación externa (que luego se convertirá en electricidad). Un heteroeléctrico de este tipo es la base no solo de las baterías estelares, sino también de 30 más varios dispositivos y tecnologías cuyo uso es posible en al menos 24 campos de la ciencia y la tecnología (mencionados, por ejemplo, láseres "volumétricos", nanomicroscopios, computadoras cuánticas, elementos no montados de circuitos integrados, nanoamplificadores de radiación eléctrica, etc.) . Entre ellos se encuentran los condensadores heteroeléctricos (condensadores) de extraordinaria compacidad, que también son dispositivos de almacenamiento. carga electrica baterías estrella. Una capacitancia heteroeléctrica con un valor de 0,11 faradios ocupa un volumen de 180 cm3 y pesa varios gramos. A modo de comparación: la capacidad eléctrica de todo el planeta Tierra es de aproximadamente 2 faradios.
Y algunos números más para comprender: se elimina el poder de 1 metro cuadrado. El metro de batería estrella es de 600 vatios. Fuerza radiación solar– 1300 vatios por metro cuadrado. La potencia total de la radiación solar que incide en nuestro territorio se estima en 100 mil gigavatios, el consumo medio de energía en todo el país es de 100 gigavatios. Obtenemos esta electricidad de centrales hidroeléctricas, térmicas y nucleares. Y podemos recibir (con el hábil uso de baterías estelares) directamente del Sol.
Cada uno puede hacerse una idea fantástica de un futuro tan brillante. Al mismo tiempo, se requieren aproximadamente mil millones de dólares de inversión para avanzar en la producción del paquete completo de 30 dispositivos patentados.
Realmente me gustaría pensar que tal promoción finalmente se llevará a cabo. Porque recientemente la corporación Norilsk Nickel, con la que NCePI estaba negociando una asociación, decidió comprar una participación en las empresas americanas-inglesas que desarrollan combustible de hidrógeno. Por cierto, no existe ningún análogo de nuestras baterías estelares en ningún lugar del mundo. El Instituto de Energías Renovables de EE. UU. pudo inventar paneles solares con una eficiencia de conversión de energía del 34%. Y las estelares, trabajando las 24 horas del día, convierten, recordemos, el 54% de la energía de radiación del espectro visible y el 31% del espectro invisible. ¿No puedes sentir la diferencia?
En la práctica, la eficiencia de las baterías estelares puede ser 50 veces mayor que la de las baterías solares. Quizás muy pronto esto conduzca a la aparición de nuevas centrales eléctricas y todos los dispositivos portátiles con batería funcionarán decenas de veces más sin recargarse.
Al mismo tiempo, el FMAM tiene una masa de sustancia semiconductora por vatio de energía 1000 veces menor que la de las células solares modernas. paneles solares. Los cálculos obtenidos indican que el coste de una fotocélula heteroeléctrica de una batería estelar será menor que el coste de una fotocélula de una batería solar moderna.
Todo esto se discutió durante la presentación de un modelo de batería estrella, a la que asistieron a Dubna representantes de los ministerios, la Cámara de Comercio e Industria de la Federación de Rusia y la Embajada de las Naciones Unidas. Emiratos Árabes Unidos en Rusia, corporaciones estadounidenses y japonesas y, por supuesto, fábricas nacionales, prensa federal y regional. Y entre las numerosas preguntas y comentarios se expresó una frase que puede resultar clave. El representante de la Cámara de Comercio e Industria de Rusia, V.Ya. Yurteev, dijo: “Ofrecemos nuestra plataforma para un mayor diálogo con las empresas y el gobierno. Podría tratarse de un megaproyecto en el sector de la innovación, de cuya necesidad habla ahora el gobierno ruso. Nos gustaría proponerle la celebración de una serie de reuniones para promocionar sus productos en los círculos empresariales”.
Al leer el material por primera vez, muchos pensarán que se trata simplemente de otro "pato amarillo". Busquemos más fuentes.
La manifestación tuvo lugar a finales de mayo de este año, al mismo tiempo hubo informes de las agencias de noticias, en particular ITAR-TASS, que provocaron una respuesta bastante amplia. En particular, la noticia original falta en el sitio web physorg.com, pero su discusión permanece. La respuesta al mensaje fue una burla amistosa de los físicos estadounidenses y otros entusiastas de la ciencia, acompañada de gritos de "Lo creeré cuando lo vea", "suena como otra estafa rusa", "Samoilov, sal de clase". etc.
Además, los autores del descubrimiento y los inventos basados en él son científicos reales (y no pseudo) científicos: el director del NCePI JINR, el profesor V. N. Samoilov, el profesor O. A. Zaimidoroga y un empleado del Instituto de Física que lleva su nombre. Lebedev RAS I. E. Protsenko.
La esencia de la invención se describe con más detalle y de manera más calificada (para un periodista) en un artículo de cierto periódico de Dubna, disponible
Extracto del artículo:
Las tecnologías desarrolladas por los científicos de Dubna son capaces de cambiar por completo nuestras ideas actuales sobre la tecnología, la industria, la medicina y otros campos de actividad, convirtiendo la vida cotidiana en ciencia ficción actual.
LA REVOLUCIÓN TÉCNICA ES UNA REALIDAD
Fantásticos heteroeléctricos
La primera prioridad en las actividades del centro, como afirmó el director, el profesor Valentin Nikolaevich Samoilov, es la nanotecnología, que se desarrolla a partir de una nueva sustancia descubierta y patentada con el nombre de heteroeléctrico (el nombre también pertenece a este grupo y la patente pertenece a la categoría de “paraguas”, es decir, que abarca todo tipo de dispositivos y dispositivos que alguna vez puedan crearse en cualquier aplicación basada en esta sustancia).
En un momento, el profesor O.A. Zaimidoroga descubrió un efecto interesante: si se introducen nanopartículas de un cierto número de otros materiales (semillas) en cualquier material (soporte), la influencia del campo electromagnético provoca el fenómeno de supercoherencia, una intensa secuencia temporal. Las oscilaciones de los electrones "semilla", que conducen a una intensa interacción de toda la muestra (heteroeléctrica) con el campo electromagnético, cambian de manera única las propiedades de este material.
Ya en la etapa de descubrimiento del efecto, los científicos se dieron cuenta de que implicaría muchas cosas nuevas. Por ello, se decidió crear un grupo para estudiar heteroeléctricos con la participación de teóricos que explicaron el efecto y crearon un modelo teórico que permitió calcular la “fórmula” de un heteroeléctrico con ciertas propiedades impuestas. Después de esto, comenzamos a modelar ciertos dispositivos.
Empezó con tipo especial vaso Si se produce a base de heteroeléctricos, entonces puede ser vidrio superresistente al calor, resistente al fuego, que transmite un espectro de radiación determinado o utiliza parte de los rayos del sol para generar electricidad (y en base a ella, calor). para calentar la habitación), o que tengan la propiedad de absorber la radiación de radar, etc. El centro ha emitido una serie de patentes e invenciones en esta área.
A continuación se llevaron a cabo una serie de desarrollos protegidos por patentes de células solares altamente eficientes; hay tres tipos de ellas y cada una tiene su propia contribución. Este ciclo de trabajo incluye también desarrollos sobre fotocátodos.
Todos estos elementos, fabricados a base de heteroeléctricos, tienen una eficiencia enorme, muchas veces superior a los valores récord mundiales actuales. Si hoy el coeficiente acción útil(La eficiencia) de las fotocélulas es del 12 al 18% y los laboratorios científicos estadounidenses prometen aumentarla al 34% en unos pocos años, pero en el caso de las fotocélulas fabricadas a base de heteroeléctricos, esta cifra ya alcanza el 90%. Además, las fotocélulas heteroeléctricas tienen habilidad única trabajar de noche usando visible e infrarrojo flujos luminosos. Así que ya podemos hablar no sólo de baterías solares, sino también de baterías “estelares” capaces de generar electricidad en cualquier momento. zona climática y a cualquier hora del día.
También obtenido a base de heteroeléctricos. nueva apariencia radiación láser y sobre su base, un nanoláser dipolo que no tiene análogos en el mundo, que no contiene un resonador, un dispositivo que determina las dimensiones de todo el láser. Es decir, el nanoláser tiene un tamaño decenas de miles de veces más compacto que otros existentes. La producción de una muestra en serie de un nanoláser supondrá un salto significativo en la física, la electrónica y la tecnología láser.
Ahora, basándose en la heteroelectricidad, el centro está desarrollando nuevas ópticas que no sólo mejoran todos los parámetros, sino que también tienen algunas propiedades completamente nuevas.
Ésta es sólo una pequeña parte de las posibles aplicaciones de los heteroeléctricos. En general, hoy el equipo de autores de patentes describió 24 áreas de su aplicación, y en la mayoría de las áreas el salto cualitativo en la mejora de varios indicadores es de 100 a 1000 veces, y en algunos casos estamos hablando de la novedad absoluta de los productos, es decir , hoy en día no existen prototipos en la práctica.
Se puede esperar que la introducción de los heteroeléctricos en la práctica dé un salto significativo en el campo científico y técnico, revolucionando toda la economía.
¿Por qué es necesaria la deshidratación?
Una de las áreas de investigación se refiere al campo de las últimas tecnologías médicas preventivas y de mejora de la salud y está incluida en el programa estatal "Salud de la Nación". se trata de sobre el uso propiedades unicas agua ligera desionizada (el término "desagua" también fue introducido por los especialistas del centro).
Junto con el Instituto de Cirugía que lleva su nombre. Vishnevsky en Moscú y el Instituto de Citología de San Petersburgo llevaron a cabo muchos años de experimentos científicos para estudiar los efectos beneficiosos de la deshidratación en cuerpo humano en varias enfermedades. Se obtuvieron resultados fenomenales. Se trata, por ejemplo, del cese casi total de la división de las células cancerosas. Notable efecto inmunomodulador. Eliminación de infecciones quirúrgicas, incluida la sepsis. Fortalecimiento del efecto de los medicamentos disueltos en agua deshidratada (y esto, como una de las principales consecuencias, conduce a una disminución en la dosis de los medicamentos). Efecto antidiabético: la deshidratación estimula la supervivencia de las células productoras de insulina. Además, la deshidratación puede detener la apoptosis (muerte celular programada). Las propiedades enumeradas del agua única son las principales, pero no todas las descubiertas, la investigación continúa, hay, por ejemplo, datos sobre la utilidad del agua deshidratada en su aplicación a enfermedades nerviosas, etc. Actualmente, se ha presentado una solicitud de patente. Se ha presentado “Método para la prevención y tratamiento de enfermedades”.
Por cierto, la deshidratación se aplica no sólo en medicina, sino también en tecnología. En NCePI se utiliza en la producción de tierras raras ultrapuras.
Para uso medico, entonces aquí, antes de la introducción generalizada de un nuevo producto en la práctica, es necesario obtener la información necesaria permisos(certificados, licencias, etc.). Ya se han presentado varias solicitudes para la confirmación oficial de métodos para la prevención y el tratamiento de determinadas enfermedades mediante la deshidratación. Como es sabido, en medicina estos documentos tardan varios años en redactarse, ya que normalmente se comprueban dos veces las propiedades declaradas. Quizás el proceso burocrático se acelere por el hecho de que la investigación se lleva a cabo como parte de un programa gubernamental. Y el efecto de utilizar los métodos propuestos es simplemente asombroso.
El dispositivo que define “todo”
Y también sobre dos desarrollos actuales del centro que no tienen análogos en el mundo: los sistemas de hardware y software.
El primero es medir las características de frecuencia espacial de los líquidos, y principalmente del agua. Casi por primera vez se han creado herramientas que permiten mirar "en las profundidades" del estado estructural del agua, medir la anisotropía espacial de su constante dieléctrica, las características de frecuencia espacial de la estructura de conglomerados del agua. Estas oportunidades son relevantes principalmente para la investigación médica, ya que el cuerpo humano, como se sabe, se compone de un 90% de agua. Pero también desde el punto de vista técnico el uso del complejo es muy prometedor. Los primeros resultados obtenidos indican la posibilidad de crear grupos superconductores lineales en el agua.
El segundo complejo hardware-software está destinado a estudiar los parámetros básicos de una sustancia, proporcionando la posibilidad de obtener alta calidad. nueva información sobre los objetos en estudio y sus propiedades. Como resultado, el dispositivo le permite determinar no solo composición química, pero también compuesto químico, estructura, es decir, es capaz de distinguir entre diferentes estados de agregación (sólido, líquido, gaseoso) de una misma sustancia. Se puede imaginar la utilidad de estos dispositivos en el ámbito de la seguridad, la ecología, la industria y muchos otros sectores. Esto permitirá, entre otras cosas, crear bases de datos de características de frecuencia espacial de enfermedades y fármacos y determinar su compatibilidad, lo que en el futuro permitirá realizar una selección y prescripción más eficaz. medicamentos. Todos participan en la investigación médica. numero mayor especialistas (bioquímicos, biofísicos, médicos, cuya tarea es a gran escala) identificar y analizar las propiedades de diversos medicamentos (incluida la determinación de la autenticidad de su fabricación) y estudiar su compatibilidad en el tratamiento de diversas enfermedades.
Hoy presentamos solo los principales desarrollos llevados a cabo en el Centro Científico de Investigación Piloto JINR. Probablemente, incluso para un lector alejado de la tecnología y la ciencia, quedó claro: hoy los científicos de Dubna tienen una serie de propuestas importantes, cuyo uso masivo puede transformar nuestras vidas. Ahora la palabra depende de los inversores que, junto con los científicos, están dispuestos a hacer la transición de las muestras de laboratorio a las industriales. "No necesitamos préstamos ni inversiones", subraya V.N. Samoilov, "estamos dispuestos a trabajar en colaboración".
Así, resultó que, a pesar del color amarillento de algunas fuentes y del sensacionalismo innecesario en la presentación de los materiales, este descubrimiento, o más bien el efecto, y los inventos realizados a partir de él cumplen con los criterios básicos de cientificidad. Los artículos que describen el efecto y su base teórica aparecieron en revistas científicas entre 2000 y 2002, los inventos fueron patentados en 2003. Otros descubrimientos e invenciones se realizaron en el mismo centro científico, en particular, una tecnología desarrollada para la ultrapurificación del agua para un neutrino. El detector en el marco del proyecto BOREXINO en JINR arrojó resultados igualmente prometedores.
Es posible que en todo esto haya un gran elemento de embriaguez y relaciones públicas propias asociadas con la palabra de moda “nanotecnología”. Además, ciencia soviética, no asociado con el complejo militar-industrial, tradicionalmente ha sido débil a la hora de introducir descubrimientos e invenciones en la producción. Los acontecimientos de los últimos 15 años, digamos, no han mejorado la situación.
Sólo nos queda esperar que estos descubrimientos no sean archivados por alguna sociedad anónima "Brake" y, sobre su base, se creen tecnologías comerciales para la producción de ópticas revolucionarias, computadoras cuánticas, convertidores fotoeléctricos ultraeficientes y baterías. supercondensadores" basados en heteroeléctricos, más eficientes y tecnológicamente más avanzados que los ionistores, tradicionales baterias o pilas de combustible.
La tierra rusa es fuerte no sólo en petróleo y gas:)
Los científicos de la capital rusa han inventado las baterías estelares, que con razón pueden considerarse una fuente progresiva de energía. Tienen todas las posibilidades de convertirse en un final digno de la búsqueda. fuentes alternativas electricidad. Se utiliza un heteroeléctrico como base para el nuevo dispositivo. Este es un material que salió a la luz gracias a científicos del NCePI. ¿Cómo se crea un heteroeléctrico? Los átomos de otro se intercalan en la matriz de una sustancia. En este caso, la distancia debe ser menor que la longitud de onda de la radiación procedente del exterior (es ésta la que luego se convertirá en energía eléctrica).
Gracias a esta sustancia También puede haber tres docenas de tecnologías y dispositivos “útiles” para varias ciencias y técnico. Entre ellos se encuentran los contenedores heteroeléctricos que “recogen” la carga eléctrica de una fuente de energía recién inventada y que cuentan con pequeñas dimensiones. Un condensador cuyo valor es 0,11 faradios tiene un peso pequeño (varios gramos) y un volumen de ciento ochenta centímetros (mientras que la capacidad eléctrica de nuestra Tierra es de ~ 2 faradios).
Para comprender el valor de la invención, demos algunos números más. Un metro cuadrado del aparato recién inventado produce una potencia de seiscientos vatios. Y los rayos del sol tienen una potencia de mil trescientos vatios por m². La potencia de radiación solar que “cae” sobre Rusia equivale a cien mil gigavatios; cien gigavatios se consumen en todo el estado. Ahora bien, esta electricidad se produce en centrales nucleares, térmicas e hidroeléctricas, pero se puede obtener directamente de los rayos del sol (aunque, siempre que baterías estrella se utilizará correctamente).
Luego depende de la imaginación del lector y deje que todos imaginen un futuro brillante con tal invento. Sin embargo, para impulsar la producción de las tres docenas de dispositivos patentados antes mencionados se necesitan nada menos que mil millones de dólares.
Por supuesto, me gustaría que se encontrara este dinero. Recientemente, la empresa con la que NCePI acordó cooperar compró una participación en una organización dedicada al desarrollo del combustible de hidrógeno y gastó en ello diez veces más. una gran cantidad, lo que los científicos necesitan para que las baterías estelares se conviertan en un prototipo (estamos hablando de la empresa Norilsk Nickel). Por cierto, este invento es único. Los científicos estadounidenses del Instituto de Energías Renovables lograron producir baterías que reciben energía del Sol con una eficiencia de conversión de energía del treinta y cuatro por ciento, mientras que el invento ruso funciona día y noche, convirtiendo el treinta y uno por ciento de la radiación invisible y el cincuenta y cuatro por ciento de la radiación visible. Como puedes ver, la diferencia es significativa.
Estas baterías pueden ser mucho más eficientes que las solares. Quizás pronto las baterías de todos los dispositivos móviles tengan mayor capacidad y se construyan nuevas centrales eléctricas en todo el mundo.
GEF tiene mil veces menos peso de semiconductor por 1 W de energía que los elementos que atrapan la luz existentes en en este momento. Según los cálculos de los científicos, el costo para el FMAM de un dispositivo como las baterías estelares es menor que el de una fotocélula de baterías alimentadas por el sol.
Todas estas cifras fueron anunciadas durante una demostración de un modelo del invento en Dubna, donde estuvieron presentes representantes de corporaciones japonesas y estadounidenses, la embajada rusa en los Emiratos Árabes Unidos, la Cámara de Comercio e Industria, fábricas rusas y periodistas nacionales. Aquí surgieron muchas preguntas, entre las que cabe destacar una frase muy importante de V. Yurteev de la Cámara de Comercio e Industria. Dijo que la Cámara de Comercio e Industria proporciona su plataforma para el futuro diálogo entre científicos, gobiernos y empresas. La invención tiene posibilidades de convertirse en el proyecto más importante en este campo. tecnologías innovadoras. Los representantes de la Cámara de Comercio e Industria planean presentar una propuesta para celebrar una serie de reuniones sobre la promoción de nuevos productos en los círculos empresariales.
Es muy triste, pero no solo Norilsk Nickel no entendió la importancia del invento. Esto tampoco está disponible para gran cantidad estructuras de gobierno. Mientras que Japón y los Emiratos Árabes Unidos mostraron un gran interés en ello. Si todo sigue como está y las baterías siguen infravaloradas, es muy posible que después de un tiempo el nuevo producto llegue a Rusia desde el extranjero y una frase humorística lanzada por alguien "detrás de escena", cuyo significado es que es necesario darles los desarrollos a los japoneses, y ellos rápidamente le darán vida a todo, se volverá profético.
Los científicos rusos han inventado una nueva fuente de energía alternativa: una batería estelar. Los elementos principales de este dispositivo son un condensador heteroeléctrico y una fotocélula heteroeléctrica, lo que ofrece importantes ventajas en comparación con las baterías solares modernas.
La batería estrella puede funcionar en ausencia de luz solar, ¡captando incluso radiación infrarroja! Al convertir luz visible, la eficiencia del dispositivo es del 54 por ciento y la radiación infrarroja, del 31 por ciento. Al mismo tiempo, en una batería estelar la fotocorriente es cuatro veces mayor que en una batería solar, y la masa por vatio es casi 1000 veces menor, lo que es muy importante para reducir el coste de la batería en caso de su producción industrial. .
Otras cifras también son sorprendentes. ¡La eficiencia de una fotocélula heteroeléctrica es del 90 por ciento! Y esto a pesar de que la eficiencia de las fotocélulas utilizadas hoy en día no supera el 18 por ciento. Esto fue posible gracias a la capacidad del heteroeléctrico de combinar ondas electromagnéticas de la luz solar de diferentes longitudes de onda en la misma frecuencia, lo que ocurre cuando son absorbidas. Al mismo tiempo, el condensador heteroeléctrico instalado en la batería, que es un dispositivo de almacenamiento de energía, es bastante compacto: su volumen es de sólo 180 centímetros cúbicos y su capacidad es de 0,11 faradios.
Todo empezó cuando a principios del siglo XXI, O.A., empleado del NCePI. Zaimidoroga descubrió durante experimentos que si un material en el que se introducen nanopartículas de varios otros materiales (la llamada semilla) se expone a un campo electromagnético, se produce el fenómeno de supercoherencia, lo que a su vez conduce a un cambio en las propiedades de este. material. Teniendo en cuenta la importancia de este descubrimiento, la dirección del NCePI creó una división separada para seguir estudiando y creando un modelo teórico del funcionamiento de los heteroeléctricos, que ayudará a crear heteroeléctricos con propiedades específicas. Esta área de investigación ha recibido prioridad en las actividades científicas del centro.
En primer lugar, basándose en la heteroelectricidad, se crearon diferentes tipos de gafas con una capacidad récord de refracción de la luz. Pueden resolver diversos problemas de la vida humana, incluida la protección contra la radiación y los incendios. Luego, utilizando un heteroeléctrico, se obtuvo un nuevo tipo de radiación láser. Sobre esta base se creó un nanoláser único, sin cavidades y de mayor tamaño compacto, que puede servir en el desarrollo de la tecnología electrónica y la física. Finalmente, unas células solares heteroeléctricas únicas han encontrado aplicación en una batería estelar. En total, se desarrollaron una treintena de inventos, algunos de los cuales no tienen análogos.
Un resumen del cual se ofrece a continuación.
Los científicos del Instituto de Investigación Nuclear de Dubna, cerca de Moscú, califican de sensacional la invención de la batería estelar. Ningún otro dispositivo en el mundo es capaz de convertir la energía solar en electricidad de forma tan eficiente. La batería estelar se basa en un heteroeléctrico.
Se trata de una nueva sustancia descubierta por científicos rusos. Una batería de estrella es capaz de funcionar las 24 horas del día, a diferencia de las baterías solares, que sólo funcionan durante las horas del día. Para regiones donde dias soleados quedan pocas en un año, una batería estelar es una solución a los problemas energéticos. Para lugares difíciles de alcanzar mejor fuente no se encuentra corriente eléctrica. El problema del almacenamiento de energía también se soluciona fácilmente. La capacidad de una batería de estrella es 10 mil veces mayor que la de una batería de dedo convencional. Los científicos prometen fabricar prototipos a partir de los cuales se podrá lanzar la producción en masa en dos años. La batería estelar está lejos de ser el único descubrimiento de los científicos de Dubna que no tiene análogos en el mundo.
Uno de los desarrollos únicos es una instalación para medir diversas impurezas en el aire. Puede ser ampliamente utilizado en medicina. En particular, para la fabricación de dispositivos que puedan detectar enfermedades sin las pruebas habituales. Todo lo que necesita es una ligera exhalación y, después de un tiempo, los datos de salud del paciente ya estarán en la computadora. Los científicos también han desarrollado un dispositivo para producir agua desionizada a partir de agua del grifo. Esta agua sirve como fuente de energía para las células humanas. Si utiliza un desionizador como prevención, se pueden evitar muchas enfermedades. Los centros de investigación extranjeros están dispuestos a pagar cualquier dinero por los secretos de desarrollos únicos. Pero el instituto afirma que los descubrimientos no se comercializan.
El informe de la “Academia Internacional de Informatización” mencionado en la versión televisiva olía a torsionismo, y todo el informe en su conjunto olía a periodismo, pero la demostración filmada de un prototipo funcional suscitó tímidas esperanzas.
Después de buscar en Google, descubrí lo siguiente:
La manifestación tuvo lugar a finales de mayo de este año, al mismo tiempo hubo informes de las agencias de noticias, en particular ITAR-TASS, que provocaron una respuesta bastante amplia. En particular, la noticia original falta en el sitio web physorg.com, pero su discusión permanece. La respuesta al mensaje fue una burla amistosa de los físicos estadounidenses y otros entusiastas de la ciencia, acompañada de gritos de "Lo creeré cuando lo vea", "suena como otra estafa rusa", "Samoilov, sal de clase". etc.
Además, los autores del descubrimiento y los inventos basados en él son científicos reales (y no pseudo) científicos: el director del NCePI JINR, el profesor V. N. Samoilov, el profesor O. A. Zaimidoroga y un empleado del Instituto de Física que lleva su nombre. Lebedev RAS I. E. Protsenko.
La esencia de la invención se describe con más detalle y de manera más calificada (para un periodista) en un artículo de cierto periódico de Dubna, disponible
Extracto del artículo:
Las tecnologías desarrolladas por los científicos de Dubna son capaces de cambiar por completo nuestras ideas actuales sobre la tecnología, la industria, la medicina y otros campos de actividad, convirtiendo la vida cotidiana en ciencia ficción actual.
LA REVOLUCIÓN TÉCNICA ES UNA REALIDAD
Fantásticos heteroeléctricos
La primera prioridad en las actividades del centro, como afirmó el director, el profesor Valentin Nikolaevich Samoilov, es la nanotecnología, que se desarrolla a partir de una nueva sustancia descubierta y patentada con el nombre de heteroeléctrico (el nombre también pertenece a este grupo y la patente pertenece a la categoría de “paraguas”, es decir, que abarca todo tipo de dispositivos y dispositivos que alguna vez puedan crearse en cualquier aplicación basada en esta sustancia).
En un momento, el profesor O.A. Zaimidoroga descubrió un efecto interesante: si se introducen nanopartículas de un cierto número de otros materiales (semillas) en cualquier material (soporte), la influencia del campo electromagnético provoca el fenómeno de supercoherencia, una intensa secuencia temporal. Las oscilaciones de los electrones "semilla", que conducen a una intensa interacción de toda la muestra (heteroeléctrica) con el campo electromagnético, cambian de manera única las propiedades de este material.
Ya en la etapa de descubrimiento del efecto, los científicos se dieron cuenta de que implicaría muchas cosas nuevas. Por ello, se decidió crear un grupo para estudiar heteroeléctricos con la participación de teóricos que explicaron el efecto y crearon un modelo teórico que permitió calcular la “fórmula” de un heteroeléctrico con ciertas propiedades impuestas. Después de esto, comenzamos a modelar ciertos dispositivos.
Empezamos con un tipo especial de vidrio. Si se produce a base de heteroeléctricos, entonces puede ser vidrio superresistente al calor, resistente al fuego, que transmite un espectro de radiación determinado o utiliza parte de los rayos del sol para generar electricidad (y en base a ella, calor). para calentar la habitación), o que tengan la propiedad de absorber la radiación de radar, etc. El centro ha emitido una serie de patentes e invenciones en esta área.
A continuación se llevaron a cabo una serie de desarrollos protegidos por patentes de células solares altamente eficientes; hay tres tipos de ellas y cada una tiene su propia contribución. Este ciclo de trabajo incluye también desarrollos sobre fotocátodos.
Todos estos elementos, fabricados a base de heteroeléctricos, tienen una eficiencia enorme, muchas veces superior a los valores récord mundiales actuales. Si hoy el factor de eficiencia (eficiencia) de las fotocélulas es del 12 al 18% y los laboratorios científicos estadounidenses prometen aumentarlo al 34% en unos pocos años, entonces para las fotocélulas fabricadas a base de heteroeléctricos esta cifra ya alcanza el 90%. Además, las fotocélulas heteroeléctricas tienen la capacidad única de funcionar de noche, utilizando flujos de luz visible e infrarroja. Así pues, ya podemos hablar no sólo de baterías solares, sino también de baterías “estrella”, capaces de generar electricidad en cualquier zona climática y en cualquier momento del día.
A partir de la heteroelectricidad también se obtuvo un nuevo tipo de radiación láser y, a partir de él, un nanoláser dipolo que no tiene análogos en el mundo y que no contiene resonador, un dispositivo que determina las dimensiones de todo el láser. Es decir, el nanoláser tiene un tamaño decenas de miles de veces más compacto que otros existentes. La producción de una muestra en serie de un nanoláser supondrá un salto significativo en la física, la electrónica y la tecnología láser.
Ahora, basándose en la heteroelectricidad, el centro está desarrollando nuevas ópticas que no sólo mejoran todos los parámetros, sino que también tienen algunas propiedades completamente nuevas.
Ésta es sólo una pequeña parte de las posibles aplicaciones de los heteroeléctricos. En general, hoy el equipo de autores de patentes describió 24 áreas de su aplicación, y en la mayoría de las áreas el salto cualitativo en la mejora de varios indicadores es de 100 a 1000 veces, y en algunos casos estamos hablando de la novedad absoluta de los productos, es decir , hoy en día no existen prototipos en la práctica.
Se puede esperar que la introducción de los heteroeléctricos en la práctica dé un salto significativo en el campo científico y técnico, revolucionando toda la economía.
¿Por qué es necesaria la deshidratación?
Una de las áreas de investigación se refiere al campo de las últimas tecnologías médicas preventivas y de mejora de la salud y está incluida en el programa estatal "Salud de la Nación". Estamos hablando de aprovechar las propiedades únicas del agua ligera desionizada (el término "desagua" también fue introducido por los especialistas del centro).
Junto con el Instituto de Cirugía que lleva su nombre. Vishnevsky en Moscú y el Instituto de Citología de San Petersburgo llevaron a cabo muchos años de experimentos científicos para estudiar los efectos beneficiosos de la deshidratación en el cuerpo humano en diversas enfermedades. Se obtuvieron resultados fenomenales. Se trata, por ejemplo, del cese casi total de la división de las células cancerosas. Notable efecto inmunomodulador. Eliminación de infecciones quirúrgicas, incluida la sepsis. Fortalecimiento del efecto de los medicamentos disueltos en agua deshidratada (y esto, como una de las principales consecuencias, conduce a una disminución en la dosis de los medicamentos). Efecto antidiabético: la deshidratación estimula la supervivencia de las células productoras de insulina. Además, la deshidratación puede detener la apoptosis (muerte celular programada). Las propiedades enumeradas del agua única son las principales, pero no todas las descubiertas, la investigación continúa, hay, por ejemplo, datos sobre la utilidad del agua deshidratada en su aplicación a enfermedades nerviosas, etc. Actualmente, se ha presentado una solicitud de patente. Se ha presentado el “Método para la prevención y tratamiento de enfermedades”.
Por cierto, la deshidratación se aplica no sólo en medicina, sino también en tecnología. En NCePI se utiliza en la producción de tierras raras ultrapuras.
En cuanto al uso médico, antes de la introducción generalizada de un nuevo producto en la práctica, es necesario obtener los permisos necesarios (certificados, licencias, etc.). Ya se han presentado varias solicitudes para la confirmación oficial de métodos para la prevención y el tratamiento de determinadas enfermedades mediante la deshidratación. Como es sabido, en medicina estos documentos tardan varios años en redactarse, ya que normalmente se comprueban dos veces las propiedades declaradas. Quizás el proceso burocrático se acelere por el hecho de que la investigación se lleva a cabo como parte de un programa gubernamental. Y el efecto de utilizar los métodos propuestos es simplemente asombroso.
El dispositivo que define “todo”
Y también sobre dos desarrollos actuales del centro que no tienen análogos en el mundo: los sistemas de hardware y software.
El primero es medir las características de frecuencia espacial de los líquidos, y principalmente del agua. Casi por primera vez se han creado herramientas que permiten mirar "en las profundidades" del estado estructural del agua, medir la anisotropía espacial de su constante dieléctrica, las características de frecuencia espacial de la estructura de conglomerados del agua. Estas oportunidades son relevantes principalmente para la investigación médica, ya que el cuerpo humano, como se sabe, se compone de un 90% de agua. Pero también desde el punto de vista técnico el uso del complejo es muy prometedor. Los primeros resultados obtenidos indican la posibilidad de crear grupos superconductores lineales en el agua.
El segundo complejo de hardware y software está destinado al estudio de los parámetros básicos de la materia y brinda la oportunidad de obtener información cualitativamente nueva sobre los objetos en estudio y sus propiedades. Como resultado, el dispositivo permite determinar no sólo la composición química, sino también el compuesto químico y la estructura, es decir, es capaz de distinguir entre diferentes estados de agregación (sólido, líquido, gaseoso) de una misma sustancia. Se puede imaginar la utilidad de estos dispositivos en el ámbito de la seguridad, la ecología, la industria y muchos otros sectores. Esto permitirá, entre otras cosas, crear bases de datos de características de frecuencia espacial de enfermedades y fármacos y determinar su compatibilidad, lo que en el futuro permitirá realizar una selección y prescripción de fármacos más eficaz. Un número cada vez mayor de especialistas (bioquímicos, biofísicos, médicos) se están sumando a la investigación sobre temas médicos, cuya tarea es a gran escala: identificar y analizar las propiedades de diversos medicamentos (incluida la determinación de la autenticidad de su fabricación), estudiar su compatibilidad en el tratamiento de diversas enfermedades.
Hoy presentamos solo los principales desarrollos llevados a cabo en el Centro Científico de Investigación Piloto JINR. Probablemente, incluso para un lector alejado de la tecnología y la ciencia, quedó claro: hoy los científicos de Dubna tienen una serie de propuestas importantes, cuyo uso masivo puede transformar nuestras vidas. Ahora la palabra depende de los inversores que, junto con los científicos, están dispuestos a hacer la transición de las muestras de laboratorio a las industriales. "No necesitamos préstamos ni inversiones", subraya V.N. Samoilov, "estamos dispuestos a trabajar en colaboración".
Así, resultó que, a pesar del color amarillento de algunas fuentes y del sensacionalismo innecesario en la presentación de los materiales, este descubrimiento, o más bien el efecto, y los inventos realizados a partir de él cumplen con los criterios básicos de cientificidad. Los artículos que describen el efecto y su base teórica aparecieron en revistas científicas entre 2000 y 2002, los inventos fueron patentados en 2003. Otros descubrimientos e invenciones se realizaron en el mismo centro científico, en particular, una tecnología desarrollada para la ultrapurificación del agua para un neutrino. El detector en el marco del proyecto BOREXINO en JINR arrojó resultados igualmente prometedores.
Es posible que en todo esto haya un gran elemento de embriaguez y relaciones públicas propias asociadas con la palabra de moda “nanotecnología”. Además, la ciencia soviética, no relacionada con el complejo militar-industrial, tradicionalmente fue débil a la hora de introducir descubrimientos e invenciones en la producción. Los acontecimientos de los últimos 15 años, digamos, no han mejorado la situación.
Sólo nos queda esperar que estos descubrimientos no sean archivados por alguna sociedad anónima "Brake" y, sobre su base, tecnologías comerciales para la producción de ópticas revolucionarias, computadoras cuánticas, convertidores fotoeléctricos ultraeficientes y baterías, basadas en "supercondensadores". Se crearán baterías basadas en heteroeléctricos, más eficientes y tecnológicamente más avanzadas que los ionistores, las baterías tradicionales o las pilas de combustible.
Nuevas tecnologías - yLos científicos del Instituto de Investigación Nuclear de Dubna, cerca de Moscú, califican de sensacional la invención de la batería estelar. Ningún otro dispositivo en el mundo es capaz de convertir la energía solar en electricidad de forma tan eficiente. La batería estelar se basa en un heteroeléctrico.
SUMA
Se trata de una nueva sustancia descubierta por científicos rusos. Una batería de estrella es capaz de funcionar las 24 horas del día, a diferencia de las baterías solares, que sólo funcionan durante las horas del día. Para regiones donde hay pocos días soleados al año, una batería estelar es una solución a los problemas energéticos. Para lugares de difícil acceso, no existe mejor fuente de corriente eléctrica. El problema del almacenamiento de energía también se soluciona fácilmente. La capacidad de una batería de estrella es 10 mil veces mayor que la de una batería de dedo convencional. Los científicos prometen fabricar prototipos a partir de los cuales se podrá lanzar la producción en masa en dos años. La batería estelar está lejos de ser el único descubrimiento de los científicos de Dubna que no tiene análogos en el mundo.
Uno de los avances únicos de las nuevas tecnologías es una instalación para medir diversas impurezas en el aire. Puede ser ampliamente utilizado en medicina. En particular, para la fabricación de dispositivos que puedan detectar enfermedades sin las pruebas habituales. Todo lo que necesita es una ligera exhalación y, después de un tiempo, los datos de salud del paciente ya estarán en la computadora. Los científicos también han desarrollado un dispositivo para producir agua desionizada a partir de agua del grifo. Esta agua sirve como fuente de energía para las células humanas. Si utiliza un desionizador como prevención, se pueden evitar muchas enfermedades. Los centros de investigación extranjeros están dispuestos a pagar cualquier dinero por los secretos de desarrollos únicos. Pero en el instituto dicen
que los descubrimientos no se comercializan.
Uno de los desarrollos únicos es una instalación para medir diversas impurezas en el aire. Puede ser ampliamente utilizado en medicina. En particular, para la fabricación de dispositivos que puedan detectar enfermedades sin las pruebas habituales. Todo lo que necesita es una ligera exhalación y, después de un tiempo, los datos de salud del paciente ya estarán en la computadora. Los científicos también han desarrollado un dispositivo para producir agua desionizada a partir de agua del grifo. Esta agua sirve como fuente de energía para las células humanas. Si utiliza un desionizador como prevención, se pueden evitar muchas enfermedades. Los centros de investigación extranjeros están dispuestos a pagar cualquier dinero por los secretos de desarrollos únicos. Pero el instituto afirma que los descubrimientos no se comercializan.
Las baterías estelares son nuestro futuro
“.....SENSACIÓN EN EL MUNDO CIENTÍFICO - Los científicos de Moscú han inventado una nueva fuente de electricidad: la llamada "batería estelar". Una "batería estelar" podría ser el resultado de la búsqueda de fuentes de energía alternativas.
La base de la batería estelar fue un nuevo material inventado por un grupo de empleados del NCEPI: el heteroeléctrico. El principio de creación de un heteroeléctrico: los átomos de otro material (por ejemplo, oro) se intercalan en una "matriz" de un material (por ejemplo, silicio) a una distancia menor que la longitud de onda de la radiación externa (que luego se convertirá en electricidad). Este heteroeléctrico es la base no sólo de las baterías estelares, sino también de 30 dispositivos y tecnologías diferentes, cuyo uso es posible en al menos 24 campos de la ciencia y la tecnología (mencionados, por ejemplo, láseres "volumétricos", nanomicroscopios, cuánticos ordenadores, elementos no montados de circuitos integrados, nanoamplificadores de radiación eléctrica, etc.). Entre ellos se encuentran los condensadores heteroeléctricos (condensadores) de extraordinaria compacidad, que también son dispositivos de almacenamiento de carga eléctrica de baterías estelares. Una capacitancia heteroeléctrica con un valor de 0,11 faradios ocupa un volumen de 180 cm3 y pesa varios gramos. A modo de comparación: la capacidad eléctrica de todo el planeta Tierra es de aproximadamente 2 faradios.
Y algunos números más para comprender: se elimina el poder de 1 metro cuadrado. El metro de batería estrella es de 600 vatios. La potencia de radiación solar es de 1300 vatios por metro cuadrado. La potencia total de la radiación solar que incide en nuestro territorio se estima en 100 mil gigavatios, el consumo medio de energía en todo el país es de 100 gigavatios. Obtenemos esta electricidad de centrales hidroeléctricas, térmicas y nucleares. Y podemos recibir (con el hábil uso de baterías estelares) directamente del Sol.
Cada uno puede hacerse una idea fantástica de un futuro tan brillante. Al mismo tiempo, se requieren aproximadamente mil millones de dólares de inversión para avanzar en la producción del paquete completo de 30 dispositivos patentados.
Realmente me gustaría pensar que tal promoción finalmente se llevará a cabo. Porque recientemente la corporación Norilsk Nickel, con la que NCePI estaba negociando una asociación, decidió comprar una participación en las empresas americanas-inglesas que desarrollan combustible de hidrógeno. Por cierto, no existe ningún análogo de nuestras baterías estelares en ningún lugar del mundo. El Instituto de Energías Renovables de EE. UU. pudo inventar paneles solares con una eficiencia de conversión de energía del 34%. Y las estelares, trabajando las 24 horas del día, convierten, recordemos, el 54% de la energía de radiación del espectro visible y el 31% del espectro invisible. ¿No puedes sentir la diferencia?
En la práctica, la eficiencia de las baterías estelares puede ser 50 veces mayor que la de las baterías solares. Quizás muy pronto esto conduzca a la aparición de nuevas centrales eléctricas y todos los dispositivos portátiles con batería funcionarán decenas de veces más sin recargarse.
Al mismo tiempo, el FMAM tiene una masa de sustancia semiconductora por vatio de energía 1000 veces menor que la de las fotocélulas de las baterías solares modernas. Los cálculos obtenidos indican que el coste de una fotocélula heteroeléctrica de una batería estelar será menor que el coste de una fotocélula de una batería solar moderna.
Todo esto se discutió en la presentación de un modelo de batería estrella, a la que asistieron en Dubná representantes de los ministerios, la Cámara de Comercio e Industria de la Federación de Rusia, la Embajada de los Emiratos Árabes Unidos en Rusia y corporaciones estadounidenses y japonesas. y, por supuesto, las fábricas nacionales, la prensa federal y regional. Y entre las numerosas preguntas y comentarios se expresó una frase que puede resultar clave. El representante de la Cámara de Comercio e Industria de Rusia, V.Ya. Hablamos ahora. Nos gustaría proponerles la celebración de una serie de reuniones para promocionar sus productos en los círculos empresariales".
Lamentablemente, no sólo Norilsk Nickel, sino también numerosas agencias gubernamentales no pudieron entender esto. Pero los representantes de los Emiratos Árabes Unidos y Japón se mostraron muy interesados. “Dáselo a los japoneses, lo harán todo rápido”, esta frase humorística, escuchada al margen de la presentación, provocó una sincera alegría en el representante de Japón. Así que nuevamente nos preguntamos: ¿realmente importaremos toneladas de baterías estelares del extranjero dentro de unos veinte años, como lo hacemos ahora? teléfonos móviles y las computadoras?
Batería de estrellas
Este invento energético de los científicos rusos es tan "revolucionario" que decidimos publicarlo información detallada al respecto, a pesar de que han pasado dos años desde la presentación.En mayo de 2006, los científicos del JINR en Dubna celebraron el medio siglo con descubrimientos únicos. Centro de Ciencias Investigación Aplicada(NCePI) del instituto realizó una presentación: una demostración de la "batería estrella", así como de tecnologías y dispositivos que no tienen análogos en el mundo.
La base de la "batería estelar" fue una nueva sustancia descubierta por los especialistas del NCePI: un heteroeléctrico. La idea de la nueva sustancia es que, untada en amplia gama Las longitudes de onda electromagnéticas de la luz solar, un heteroeléctrico basado en nanopartículas de oro y plata, se conducen a una frecuencia, aumentando así el efecto varias veces.
Una fotocélula heteroeléctrica (HEPC) en combinación con un condensador heteroeléctrico es capaz de funcionar con radiación visible e infrarroja. Es decir, a diferencia de los paneles solares con un 20% de eficiencia, La nubosidad y la noche no son un obstáculo para el trabajo del FMAM. La eficiencia operativa del nuevo dispositivo en luz visible es de aproximadamente el 54% y en el espectro infrarrojo del 31%, con una fotocorriente 4 veces mayor y una masa de 1 vatio de energía 1000 menor que la de las fotocélulas y paneles solares existentes. Los cálculos muestran que el coste de una “batería estrella” será mucho menor que el de todos los dispositivos modernos existentes.
NCePI invita a los socios interesados a cooperar en la creación de muestras experimentales y en serie de instrumentos y dispositivos basados en la nueva sustancia.
Serguéi Gor
Referencia:
Heteroelectric, protegido por la patente general de la Federación Rusa N2249277, que cubre 24 áreas de la ciencia y la tecnología, permite controlar el campo magnético y transformarlo para crear instrumentos y dispositivos con propiedades ópticas, eléctricas y predecibles. propiedades magnéticas. Para los métodos y dispositivos que utilizan heteroeléctricos, los especialistas del NCePI han recibido las siguientes patentes, que no tienen análogos en el mundo:
Nanoamplificador de radiación eléctrica (N 2266596);
Condensador eléctrico y elementos de circuito integrado no acoplados (N2266585);
Espejo (2265870);
Un método para generar radiación electromagnética coherente y un nanoláser dipolo basado en ella (N2249278);
Vidrio óptico (N2209785);
Fotocátodo (N2216815);
Fotocélula heterogénea (N 2217845);
Fotocélula (N2222846)
Los especialistas del NCePI también presentaron una solicitud para un vidrio óptico hecho de material heteroeléctrico con un índice de refracción de la luz récord (decenas de veces mayor que los indicadores modernos). Actualmente subutilizado energía solar debido a las siguientes desventajas:
Baja eficiencia de convertir la luz en corriente eléctrica(no más del 20%);
imposibilidad de obtener electricidad por la noche, cuando está nublado y con pocos días soleados al año;
falta de fuentes de almacenamiento de energía altamente eficientes y respetuosas con el medio ambiente (actualmente se utilizan baterías).
El modelo de fotocélula heteroeléctrica demostrado por los científicos del NCePI, que es el componente principal de la "Batería Estrella", no presenta estos inconvenientes. Pero hay claras ventajas:
La eficiencia de conversión del espectro visible es del -54%, lo que supera significativamente los indicadores globales existentes, y la eficiencia de conversión del espectro infrarrojo es del 31%, que es incluso mayor que la de los paneles solares modernos.
- la fotocorriente de una fotocélula heteroeléctrica (HEPC) es 4 veces mayor que la de las células solares modernas.