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Graphen-basierter unendlicher Energiegenerator

16.10.2020

Eine Gruppe von Physikern an der University of Arkansas hat einen elektrischen Schaltkreis entwickelt, der in der Lage ist, die thermischen Schwingungen von Graphen in elektrischen Strom umzuwandeln. Die Forschung unterstützt eine vor drei Jahren entwickelte Theorie, dass sich freies Graphen – eine einzelne Schicht aus Kohlenstoffatomen – so biegt und vibriert, dass die Energie dieser Vibrationen nutzbar gemacht werden kann.

Die Idee, Energie aus Graphen zu gewinnen, ist höchst umstritten, da sie die bekannte Behauptung von Richard Feynman widerlegt, dass die thermische Bewegung von Atomen (bekannt als Brownsche Bewegung) keine nützliche Arbeit leisten kann. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die thermische Bewegung von Graphen bei Raumtemperatur tatsächlich einen Wechselstrom im Stromkreis verursacht, was unmöglich schien.

In den 1950er Jahren veröffentlichte der Physiker Léon Brillouin eine wegweisende Arbeit, in der er die Tatsache widerlegte, dass das Hinzufügen einer einzelnen Diode zu einem Schaltkreis die Energie der Brownschen Bewegung nutzen würde. In diesem Wissen hat eine Gruppe von Wissenschaftlern eine Schaltung mit zwei Dioden entwickelt, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. Dioden liegen sich gegenüber, Strom kann in beide Richtungen fließen. Ein solcher gepulster Gleichstrom kann nützliche Arbeit leisten.

Die Forscher nutzten das relativ neue Gebiet der Physik, die stochastische Thermodynamik, um zu beweisen, dass Dioden die Leistung einer ganzen Schaltung erhöhen.

Graphen und der elektrische Schaltkreis gehen eine symbiotische Beziehung ein. Obwohl Temperaturschwankungen nützliche Arbeit leisten, haben das Graphen und der elektrische Schaltkreis die gleiche Temperatur und es findet kein Wärmeaustausch zwischen ihnen statt.

Das entwickelte Gerät erhöht die empfangene Energiemenge, und die relativ langsame Bewegung von Graphen induziert einen Strom im Schaltkreis bei niedrigen Frequenzen, was aus technologischer Sicht wichtig ist.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Kunstleder zur Touch-Emulation 15.04.2024

In einer modernen Technologiewelt, in der Distanz immer alltäglicher wird, ist es wichtig, die Verbindung und das Gefühl der Nähe aufrechtzuerhalten. Jüngste Entwicklungen bei künstlicher Haut durch deutsche Wissenschaftler der Universität des Saarlandes läuten eine neue Ära der virtuellen Interaktionen ein. Deutsche Forscher der Universität des Saarlandes haben ultradünne Folien entwickelt, die das Tastgefühl über eine Distanz übertragen können. Diese Spitzentechnologie bietet neue Möglichkeiten der virtuellen Kommunikation, insbesondere für diejenigen, die weit von ihren Lieben entfernt sind. Die von den Forschern entwickelten ultradünnen, nur 50 Mikrometer dicken Folien lassen sich in Textilien integrieren und wie eine zweite Haut tragen. Diese Folien fungieren als Sensoren, die taktile Signale von Mama oder Papa erkennen, und als Aktoren, die diese Bewegungen an das Baby weiterleiten. Durch die Berührung des Stoffes durch die Eltern werden Sensoren aktiviert, die auf Druck reagieren und den ultradünnen Film verformen. Das ... >>

Petgugu Global Katzenstreu 15.04.2024

Die Pflege von Haustieren kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es darum geht, Ihr Zuhause sauber zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine neue interessante Lösung vorgestellt, die Katzenbesitzern das Leben erleichtert und ihnen hilft, ihr Zuhause perfekt sauber und ordentlich zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine einzigartige Katzentoilette vorgestellt, die den Kot automatisch ausspülen kann und so Ihr Zuhause sauber und frisch hält. Dieses innovative Gerät ist mit verschiedenen intelligenten Sensoren ausgestattet, die die Toilettenaktivität Ihres Haustieres überwachen und nach dem Gebrauch eine automatische Reinigung aktivieren. Das Gerät wird an die Kanalisation angeschlossen und sorgt für eine effiziente Abfallentsorgung, ohne dass der Eigentümer eingreifen muss. Darüber hinaus verfügt die Toilette über einen großen spülbaren Stauraum, was sie ideal für Haushalte mit mehreren Katzen macht. Die Petgugu-Katzentoilettenschüssel ist für die Verwendung mit wasserlöslicher Streu konzipiert und bietet eine Reihe zusätzlicher ... >>

Die Attraktivität fürsorglicher Männer 14.04.2024

Das Klischee, dass Frauen „böse Jungs“ bevorzugen, ist schon lange weit verbreitet. Jüngste Untersuchungen britischer Wissenschaftler der Monash University bieten jedoch eine neue Perspektive zu diesem Thema. Sie untersuchten, wie Frauen auf die emotionale Verantwortung und Hilfsbereitschaft von Männern reagierten. Die Ergebnisse der Studie könnten unser Verständnis darüber verändern, was Männer für Frauen attraktiv macht. Eine von Wissenschaftlern der Monash University durchgeführte Studie führt zu neuen Erkenntnissen über die Attraktivität von Männern für Frauen. Im Experiment wurden Frauen Fotos von Männern mit kurzen Geschichten über deren Verhalten in verschiedenen Situationen gezeigt, darunter auch über ihre Reaktion auf eine Begegnung mit einem Obdachlosen. Einige der Männer ignorierten den Obdachlosen, während andere ihm halfen, indem sie ihm beispielsweise Essen kauften. Eine Studie ergab, dass Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten, für Frauen attraktiver waren als Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten. ... >>

Elektronischer Helm für LKW-Fahrer 14.04.2024

Verkehrssicherheit, insbesondere für Fahrer schwerer Baumaschinen, hat für Ingenieure und Wissenschaftler höchste Priorität. Vor diesem Hintergrund hat das deutsche Fraunhofer-Institut für Strukturfestigkeit und Systemzuverlässigkeit ein neues Produkt vorgestellt – einen elektronischen Helm, der Fahrer beim Führen von Baufahrzeugen vor schweren Verletzungen schützen soll. Ein neuer elektronischer Helm, der von einem Team von Ingenieuren des Fraunhofer-Instituts entwickelt wurde, eröffnet neue Perspektiven für die Sicherheit von Lkw- und Baumaschinenfahrern. Das Gerät ist in der Lage, das Ausmaß der Erschütterungen im Fahrzeuginnenraum zu überwachen und den Fahrer vor möglichen Gefahren zu warnen. Grundlage der Helmfunktion ist ein eingebauter piezoelektrischer Sensor, der bei physikalischer Verformung Strom erzeugt. Dieser Mechanismus ermöglicht es dem Gerät, auf die für Baumaschinen typischen starken Vibrationen zu reagieren. Wenn die Verformung sichere Werte überschreitet, wird am Helm ein Alarmsystem aktiviert. ... >>

Antivitamine statt Antibiotika 13.04.2024

Das Problem der bakteriellen Resistenz gegen Antibiotika wird immer gravierender und stellt eine Gefahr für die wirksame Behandlung von Infektionen dar. Vor diesem Hintergrund suchen Forscher nach neuen Wegen zur Bekämpfung von Superbakterien. Eine vielversprechende Richtung ist der Einsatz von Antivitaminen, die antibakteriell wirken können. Obwohl Antivitamine als das Gegenteil von Vitaminen bekannt sind, haben sie sich als vielversprechendes Mittel im Kampf gegen bakterielle Antibiotikaresistenzen erwiesen. Eine von Wissenschaftlern der Universität Göttingen in Deutschland durchgeführte Studie bestätigte ihr Potenzial bei der Entwicklung neuer Medikamente zur Bekämpfung gefährlicher Infektionen. Angesichts der Zunahme antibiotikaresistenter Superbakterien besteht die Notwendigkeit, alternative Behandlungsmethoden zu finden. Antivitamine sind Moleküle, die den Vitaminen ähneln, aber die bakterielle Aktivität hemmen können, ohne den menschlichen Körper zu schädigen. Derzeit kennt die Wissenschaft nur drei Antivitamine: Rose ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Das Design der großen interplanetaren Station Psyche ist abgeschlossen 19.07.2020

NASA-Spezialisten haben die Entwurfsphase der automatischen interplanetaren Station Psyche, die den Metallasteroiden des Hauptgürtels (16) Psyche erforschen wird, erfolgreich abgeschlossen und sind in die Phase der Herstellung aller Systeme und wissenschaftlichen Instrumente übergegangen. Der Start der Station ins All ist für August 2022 geplant und soll laut NASA-Website Anfang 2026 auf dem Asteroiden eintreffen.

Das Ziel der neuen interplanetaren Station Psyche, die von der NASA im Rahmen des Discovery-Programms entwickelt wurde, war der Asteroid (16) Psyche, der sich im Main Asteroid Belt befindet. Es gehört zur Spektralklasse M und enthält viele Metalle wie Eisen, Nickel, Gold und Platin. Dies ist einer der schwersten heute bekannten Asteroiden, seine Masse beträgt ungefähr 2,41 x 10^19 Kilogramm und seine Abmessungen betragen 274 x 231 x 176 Kilometer. Es wird angenommen, dass Psyche der Metallkern eines Protoplaneten oder dessen Fragment sein könnte, der durch eine Kollision mit einem großen Himmelskörper im frühen Sonnensystem entstanden ist. Detaillierte Studien solcher Körper ermöglichen es nicht nur, mehr über die Mechanismen der Entstehung von Planeten und Kernen zu erfahren, sondern auch bei der Entwicklung von Bergbautechnologien im Weltraum zu helfen.

Der Start der Mission ist für August 2022 geplant, die Station wird den Asteroiden mit Hilfe von Hall-Triebwerken mit Xenon erreichen, Sonnenkollektoren werden alle Systeme des Geräts mit Strom versorgen. Psyche wird voraussichtlich Ende Januar 2026 auf dem Asteroiden eintreffen, wonach er seine umfassende Untersuchung aus dem Orbit mit einem Magnetometer, einer Multispektralkamera, einem Gamma- und Neutronenspektrometer und einem Mikrowelleninstrument beginnen wird, um das Gravitationsfeld von Psyche und zu untersuchen seine innere Struktur. Ein experimentelles Laserkommunikationssystem DSOC (Deep Space Optical Communications) wird verwendet, um Daten zur Erde zu übertragen. Die von der Station gesammelten Daten werden dabei helfen, die Oberfläche von Psyche zu kartieren, ihre innere Struktur und Zusammensetzung zu erforschen, zu verstehen, ob es sich tatsächlich um den Kern eines Protoplaneten handelt, und dabei helfen, ein Bild seiner Entstehung und weiteren Entwicklung zu rekonstruieren.

Am 7. Juli 2020 gab die NASA den Abschluss der Entwurfsphase der Station bekannt, die die Erstellung von Zeichnungen aller Elemente des Geräts und seiner wissenschaftlichen Instrumente, die Herstellung und Prüfung von Prototypen und technischen Modellen sowie die endgültige Überprüfung der Entwürfe umfasste aller Stationssysteme. Jetzt werden die Spezialisten mit der Erstellung wissenschaftlicher Instrumente und Subsysteme der Station fortfahren. Der Beginn der Montage und Erprobung ist für Februar 2021 geplant, bis April 2021 sollen alle Geräte in den Hauptreinraum des NASA Jet Propulsion Laboratory geliefert werden, wo alle Arbeiten durchgeführt werden.

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