What is graphene?

Battery basics

Batteries serve as a mobile source of power, allowing electricity-operated devices to work without being directly plugged into an outlet. While many types of batteries exist, the basic concept by which they function remains similar: one or more electrochemical cells convert stored chemical energy into electrical energy. A battery is usually made of a metal or plastic casing, containing a positive terminal (an anode), a negative terminal (a cathode) and electrolytes that allow ions to move between them. A separator (a permeable polymeric membrane) creates a barrier between the anode and cathode to prevent electrical short circuits while also allowing the transport of ionic charge carriers that are needed to close the circuit during the passage of current. Finally, a collector is used to conduct the charge outside the battery, through the connected device.

When the circuit between the two terminals is completed, the battery produces electricity through a series of reactions. The anode experiences an oxidation reaction in which two or more ions from the electrolyte combine with the anode to produce a compound, releasing electrons. At the same time, the cathode goes through a reduction reaction in which the cathode substance, ions and free electrons combine into compounds. Simply put, the anode reaction produces electrons while the reaction in the cathode absorbs them and from that process electricity is produced. The battery will continue to produce electricity until electrodes run out of necessary substance for creation of reactions.

Гидроколун своими руками

Сделать гидравлический колун для дров не составит труда. Основная загвоздка является в его гидравлической части, схеме, способов соединения и расчете компонентов, что мы и рассмотрим.

Устройство корпуса, рабочего стола, клина и возможности транспортировки и подобные функции мы подробно рассматривать не будем, по той простой причине, что они в основном зависят от фантазии и нужд конкретного мастера. На основную задачу колуна они никак не влияют. Но ряд общих рекомендаций ниже все же приведем.

Минимум из чего может состоять самым простой гидравлический дровокол является:

• гидронасос;
• привод гидронасоса (двигатель);
• гидрораспределитель;
• гидробак;
• гидроцилиндр;
• рукава;
• соединительные элементы.

Перед тем как конструировать самодельный гидроколун нужно определиться с его мощностью, а именно, какое требуется усилие гидроцилиндра. Ошибка на данном этапе приводит к тому, что мощности привода может не хватить. Соответственно двигатель будет заклинивать на сучковатой древесине или больших поленьях.

Ознакомиться с гидравлической схемой простого дровокола можно на фото. Она включает в себя минимум компонентов

Стоит обратить внимание на наличие собственного предохранительного клапана у гидрораспределителя. Его наличие никак не поможет улучшить или упростить основную задачу приспособления, но его всегда необходимо устанавливать

Если распределитель его не имеет, то требуется установка автономного клапана в систему.

Надо хорошо понять правило обратной зависимости производительности гидросистемы от требуемой для этого мощности привода. При подобном расчете в этой схеме приходится всегда жертвовать скоростью гидроцилиндра в пользу более низкой мощности двигателя. Но не всегда такое подходит. Промышленность требует сочетать в себе и высокую скорость цикла гидроколуна и низкое потребление мощности. В этом случае поможет своеобразный тип нагрузки: большой холостой ход гидроцилиндра и короткий нагруженный режим. Здесь нужно разделить потоки к гидроцилиндру по производительности в зависимости от режима работы.

Схемы ниже как раз решают подобную задачу. В работу берутся 2 насоса с разным объемом от одного привода или сдвоенный насос с различным объемом секций. Для примера представлены насосы НШ32 и НШ10.

Холостой ход гидроцилиндра обеспечивается суммарным потоком обоих насосов, предохранительный клапан в этом случае настроен на давление, много меньшее требуемого для обеспечения рабочего цикла(раскалывания). Когда гидроцилиндр упирается в заготовку, возросшее давление в гидролинии НШ32 сбрасывается через предохранительный клапан в бак, а обратный клапан ограничивает гидролинию лишь потоком и создаваемым давлением от НШ10. На схеме как раз показана нагруженная гидролиния от НШ10. После раскалывания заготовки давление в системе резко падает и предохранительный клапан закрывается и цилиндр вновь питаеся суммарным потоком. Все это ведет к высокой производительности колуна в холостом режиме, а также к экономии мощности приводного двигателя в нагруженном режиме

Для использования решения гидравлического колуна с двумя насосами представляем более полную, рекомендуемую схему

Источник схем: https://gik43.ru/articles/drovokol_svoimi_rukami.html

How can we use graphene?

We can answer that question in at least three
different ways. First, because graphene has so many excellent
properties, and because all those properties probably aren’t
needed in the same material (for the same
applications), it makes sense to start talking about different types
of graphene (or even different graphenes) that are being used in
different ways or being optimized for particular purposes. So we’re likely
to see some graphenes being developed for structural uses (in
composites materials), some being optimized to make the most of their
extraordinary electron-carrying properties (for use in electronic
components), others where we make the most of low-resistivity (in
energy-saving power systems), and still others where excellent
transparency and electrical conductivity are the important things (in
solar cells and computer displays).

Photo: Computer memory chips like this might become smaller and faster if graphene replaces the silicon we currently use.

Second, we can see graphene as an
exciting replacement for existing materials that have been pushed to
their physical limits. Silicon transistors
(the switching devices used as
memories and «decision-making» logic gates in
computers), for example, have
consistently become smaller and more powerful over the last few
decades, following a trend known as , but computer
scientists have long expressed concerns that the same rate of
progress can’t continue as we approach basic limitations imposed by
the laws of physics. Some scientists are already imagining smaller and faster
transistors in which silicon is replaced by graphene, taking computer devices
even closer to the absolute limits of physics. In theory, we could use graphene to make
ballistic transistors that store information or switch
on and off at super-high speeds by manipulating single electrons. In much the same way,
graphene could revolutionize other areas of technology constrained
by conventional materials. For example, it could spawn lighter
and stronger airplanes (by replacing composite materials or metal
alloys), cost-competitive and more efficient solar panels (replacing silicon again),
more energy-efficient power transmission equipment (in place of superconductors), and
supercapacitors with
thinner plates that can be charged in seconds and store more energy in a smaller space than
has ever previously been possible (replacing ordinary, chemical
batteries entirely). Companies such as Samsung, Nokia, and IBM are
already developing graphene-based replacements for such things as
touchscreens, transistors, and flash memories, though the work is at
a very early stage.

Third, and most exciting of all, is the likelihood
that we’ll develop all kinds of brand-new, currently unimaginable technologies that take
advantage of graphene’s amazing properties. In the 20th century,
plastics didn’t simply replace older materials such as
metal and
wood: for better or worse, they completely changed our culture
into one where disposability and convenience overtook durability. If
graphenes lead us to ultra-light, ultra-thin, strong, transparent, optically and
electrically conducting materials, who knows what possibilities might
lie ahead. How about super-lightweight clothes made of graphenes, wired to
batteries, that change color at the flick of a switch? Or an
emergency house built for disaster areas, with graphene walls so
strong and light that you can fold it up and carry it in a backpack?

Получение в бытовых условиях

Можно ли изготовить графен в домашних условиях? Оказывается, да! Необходимо просто взять кухонный блендер мощностью не менее 400 Вт, и следовать методике, разработанной ирландскими физиками.

Как же изготовить графен в домашних условиях? Для этого в чашу блендера выливают 500 мл воды, добавляя в жидкость 10-25 миллилитров любого моющего вещества и 20-50 грамм толченого грифеля. Далее прибор должен поработать от 10 минут до получаса, вплоть до появления взвеси из чешуек графена. Полученный материал будет обладать высокой проводимостью, что позволит использовать его в электродах фотоэлементов. Также произведенный в бытовых условиях графен способен улучшить свойства пластика.

Follow us

Галерея

Почему появилась алебарда

Классическая алебарда

Появилась алебарда

по той простой причине, что пехотинцы или «панцирники», как их именовали, на тот момент уже не могли вести эффективный бой. Они были не в состоянии сопротивляться наиболее подвижной и быстро реагирующей на все события кавалерии. Это и стало причиной того, что военачальники решили перевооружать пехотинцев.Алебарда превзошла по популярности молотила,двуручные мечи и другие виды вооружения.

Новым и основным элементом такого перевооружения стала алебарда. Первые образцы этого оружия представляли собой вариант топора, наделенного более длинной, нежели традиционно делали, ручкой. Из-за нее алебарда напоминала копье. Постепенно ее наделили копьевидным наконечником, который имел произвольные по форме рабочие лезвия. Кроме того, на обухе появились противовесы, крюки.

Не отказались от применения алебарды

даже после того, как появилось первое огнестрельное оружие. Ее оставили как холодное оружие для ведения рукопашного боя. Появились даже некоторые рода войск, где алебарда стала многофункциональной. Ее применяли в качествеподставки под мушкеты . С ее помощью можно было добиться высокой точности стрельбы.

Алебарда и «сородичи»

Разновидности алебарды

Воины с алебардами

Разновидности алебарды, также обрели еще одну функцию. Их украшали так, что они были видны издалека, а потому они вошли в состав вооружения офицера

, которое он применял для подачи сигнала войскам.

The future of graphene research

Given graphene’s seemingly endless list of strengths, one would expect to see it everywhere. Why, then, has graphene not been widely adopted? As with most things, it comes down to money. Graphene is still extremely expensive to produce in large quantities, limiting its use in any product that would demand mass production. Moreover, when large sheets of graphene are produced, there is an increased risk of tiny fissures and other flaws appearing in the material. No matter how incredible a scientific discovery may be, economics will always decide success.

Production issues aside, graphene research is by no means slowing down. Research laboratories the world over — including the University of Manchester, where graphene was first discovered — are continually filing patents for new methods of creating and using graphene. The European Union approved funding for a flagship program in 2013, one that will fund graphene research for use in electronics. Meanwhile, major tech companies in Asia are conducting research on graphene, including Samsung.

Revolutions don’t happen overnight. Silicon was discovered in the mid-19th century, but it took nearly a century before silicon semiconductors paved the way for the rise of computers. Might graphene, with its almost mythical qualities, be the resource that drives the next era of human history? Only time will tell.

Editors’ Recommendations

• Moore’s law is reaching its limits. Could graphene circuits help?

• Artificial atmospheres: How we’ll build a base with breathable air on Mars

• Power plants on other planets: How we’ll generate electricity on Mars

• Perfecting propulsion: How we’ll get humans to Mars

• What happened to Mars’ water? It’s more complicated than we thought

Красота не требует жертв

Специалисты Северо-Западного университета (США) превратили чёрный «от природы» графен в суперстойкую краску для волос.

В ходе эксперимента американские учёные покрыли образцы человеческого волоса раствором из листов графена. Так, физикам удалось превратить светлые, платиновые волосы в угольно-чёрные. Новый цвет оставался стойким на протяжении 30 смывов.

Краска на основе графена обладает дополнительными преимуществами, утверждают американские исследователи. Каждый покрытый ею волос подобен маленькому проводу, способному проводить тепло и электричество. Это означает, что волосы, окрашенные графеновой краской, легко рассеивают статическое электричество и решают проблему электризующихся волос.

• globallookpress.com

Американские учёные также полагают, что их краска абсолютно безвредна.

«Наружный слой ваших волос, или кутикула, выполняет защитную функцию и состоит из тонких клеток наподобие рыбных чешуек. Чтобы приподнять эти чешуйки и позволить молекулам краски быстро проникнуть в волосы, используются аммиак, перекись водорода или органические амины», — сообщил автор исследования Цзясин Хуан.

Из-за подобных манипуляций волосы постепенно истончаются. Проблему позволяет решить краска, которая покрывает волосы, но не проникает в их структуру. Однако такая краска очень быстро смывается. Как утверждают специалисты Северо-Западного университета, их изобретение позволяет справиться с обеими проблемами.

В индустрию моды и красоты графен начал проникать ещё в 2017 году, когда британская компания CuteCircuit представила платье с элементами из этого чудо-материала. Платье Graphene Dress со встроенными светодиодами благодаря графену меняет цвет «в такт» дыханию его обладательницы.

• Платье на основе графена, Манчестер, 2017 год
• Reuters

«Материал будущего» выполняет в платье одновременно две задачи: он является датчиком, улавливающим частоту дыхания, а также питает светодиоды, которые и меняют цвет платья. Разработчики умной одежды считают, что графен можно использовать для получения тканей, которые будут радикально менять свой цвет. Презентация Graphene Dress состоялась на родине этого материала — в Манчестере. 

Batteries and supercapacitors

While there are certain types of batteries that are able to store a large amount of energy, they are very large, heavy and release energy slowly. Capacitors, on the other hand, are able to charge and discharge quickly but hold much less energy than a battery. The use of graphene in this area, though, presents exciting new possibilities for energy storage, with high charge and discharge rates and even economical affordability. Graphene-improved performance thereby blurs the conventional line of distinction between supercapacitors and batteries.

Graphene batteries combine the advantages of both batteries and supercapacitors

Как поступить, если дверь не открывается изнутри

В ситуации когда выясняется, что дверь дома не открывается изнутри, а вам срочно необходимо выйти по делам, проще всего перезвонить кому-нибудь из близких и попросить отпереть замок снаружи. Обычно это удается сделать без труда.

Самая серьезная проблема – это когда речь идет о врезной модификации запирающего механизма. Здесь потребуется определенная сноровка. Язычок отжимают при помощи отвертки, засунув ее в щель между коробкой и дверным полотном.

Однако сейчас производятся замки с особым стопором, который делает невозможным открытие его таким способом. В данной ситуации самое правильно решение будет – вызов специалистов. В противном случае вы рискуете просто испортить дверь, сломать отвертку и т. д. Сейчас практически во всех городах есть профильные службы, помогающие гражданам в таких ситуациях. Услуги их стоят достаточно умеренно, а на вызов сотрудники обычно реагируют вполне оперативно.

Использование в автомобилестроении

Согласно данным исследователей, удельная энергоемкость графена приближается к 65 кВт*ч/кг. Данный показатель в 47 раз превышает тот, который имеют столь распространенные ныне литий-ионные аккумуляторы. Этот факт ученые использовали для создания зарядных устройств нового поколения.

Графен-полимерный аккумулятор — прибор, при помощи которого максимально эффективно удерживается электрическая энергия. В настоящее время работа над ним ведется исследователями многих стран. Значительных успехов достигли в этом вопросе испанские ученые. Графен-полимерный аккумулятор, созданный ими, имеет энергоемкость, в сотни раз превышающую подобный показатель у уже существующих батарей. Используют его для оснащения электромобилей. Машина, в которой установлен графеновый аккумулятор, может проехать без остановки тысячи километров. На подзарядку электромобиля при исчерпании энергоресурса понадобится не более 8 минут.

Интересные факты

Применение графена:

– солнечная энергетика,

– водоочистка, фильтрация воды, опреснение морской воды,

– электроника (ЖК-мониторы, транзисторы, микросхемы и пр.),

– в аккумуляторах и источниках энергии. Графеновый аккумулятор позволяет автомобилю без подзарядки преодолевать 1000 км, время зарядки которого не более 16 секунд,

– медицина. Ученые обнаружили, что графеновые чешуйки оксида графена ускоряют размножение стволовых клеток и регенерацию клеток костной ткани,

– создание суперкомпозитов,

– очистка воды от радиоактивных загрязнений. Оксид графена быстро удаляет радиоактивные вещества из загрязненной воды. Хлопья оксида графена быстро связываются с естественными и искусственными радиоизотопами и конденсируют их, превращая в твердые вещества. Сами хлопья растворимы в жидкости, и их легко производить в промышленных масштабах.

Найти что-нибудь еще?

карта сайта

как сделать графен википедия материал аккумулятор свойства аэрогель углерод графит купить цена видео россия презентация плотностьтехническое применение открытие получение технология производство структура изобретение графена в светодиодных устройствах мастер нож

Коэффициент востребованности
10 635

Graphene-enhanced battery products moving towards commercialization

Graphene-based batteries have exciting potential and while they are not yet fully commercially available yet, R&D is intensive and will hopefully yield results in the future.

In December 2018, India-based Log 9 Materials announced that it is working on graphene-based metal-air batteries, that in theory may even lead to electric vehicles that run on water. The metal air batteries use a metal as anode, air (oxygen) as cathode and water as an electrolyte. A graphene rod is used in the air cathode of the batteries. Since Oxygen has to be used as the cathode, the cathode material has to be porous to let the air pass, a property in which graphene excels. According to Log 9 Materials, the graphene used in the electrode is able to increase the battery efficiency by five times at one-third the cost.

In November 2017, Samsung developed a unique «graphene ball» that could make lithium-ion batteries last longer and charge faster. In fact, Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) said that using the new graphene ball material to make batteries will increase their capacity by 45% and make their charging speed five times faster. It was also said that the Samsung battery that will use this graphene ball material will be able to maintain a temperature of 60 degrees Celsius that is required for use in electric cars.

In November 2016, Huawei unveiled a new graphene-enhanced Li-Ion battery that can remain functional at higher temperature (60° degrees as opposed to the existing 50° limit) and offers a longer operation time — double than what can be achieved with previous batteries. To achieve this breakthrough, Huawei incorporated several new technologies — including an anti-decomposition additives in the electrolyte, chemically stabilized single crystal cathodes — and graphene to facilitate heat dissipation. Huawei says that the graphene reduces the battery’s operating temperature by 5 degrees.

In June 2014, US based Vorbeck Materials announced the Vor-Power strap, a lightweight flexible power source that can be attached to any existing bag strap to enable a mobile charging station (via 2 USB and one micro USB ports). the product weighs 450 grams, provides 7,200 mAh and is probably the world’s first graphene-enhanced battery.

In May 2014, American company Angstron Materials rolled out several new graphene products. The products, said to become available roughly around the end of 2014, include a line of graphene-enhanced anode materials for Lithium-ion batteries. The battery materials were named “NANO GCA” and are supposed to result in a high capacity anode, capable of supporting hundreds of charge/discharge cycles by combining high capacity silicon with mechanically reinforcing and conductive graphene.

Developments are also made in the field of graphene batteries for electric vehicles. Henrik Fisker, who announced its new EV project that will sport a graphene-enhanced battery, unveiled in November 2016 what is hoped to be a competitor to Tesla. However, the Fisker battery was later announced to not rely on graphene.

In August 2014, Tesla suggested the development of a «new battery technology» that will almost double the capacity for their Model S electric car. It is unofficial but reasonable to assume graphene involvement in this battery.

Many other companies are also working on incorporating graphene into various kinds of batteries, for more information we recommend reading our Graphene Batteries Market Report.

Как развивается цветок герберы в домашних условиях

Ссылки

Who discovered graphene?

Photos: The discovery of carbon nanotubes in 1991 helped spur researchers on to
produce the first sample of graphene in 2004. Picture of aligned carbon nanotubes by Junbing Yang courtesy of Argonne National Laboratory
published on Flickr
under a Creative Commons Licence.

Scientists have been puzzling over graphene for decades. Back in 1947, Canadian physicist Philip Wallace wrote a pioneering paper about the electronic behaviour of graphite that sparked considerable interest in the field.
Nobel-Prize winning chemist Linus Pauling was speculating about how flat, single layers of carbon atoms would behave as long ago as
1960. In 1962, such materials were named «graphene» by German chemist
Hanns-Peter Boehm, who had spotted them under
his electron microscope the year before.

Theoretical research into graphene continued for the next four decades, boosted in
the 1980s and 1990s by the discoveries of fullerenes (effectively, graphene curled up into balls) and carbon nanotubes
(graphene folded into a pipe). Even so, no-one could ever actually make the stuff in practice;
graphene was only produced in a laboratory in 2004, by Russian-born
scientists
Andre Geim and
Konstantin
Novoselov working at the UK’s University of Manchester.
They made graphene by using pieces of sticky tape to pull off flakes of graphite,
then folding the tape and pulling it apart to cleave the graphite into even smaller layers.
Eventually, after a great deal of work, they were amazed to find they had some bits of
graphite only one atom thick—graphene, in other words.

Rate this page