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Les feuilles artificielles ont les fonctions de vivre

25.03.2019

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois (États-Unis, Chicago), après de nombreuses tentatives, ont finalement mis au point des feuilles artificielles évolutives qui remplissent les mêmes fonctions que les plantes vivantes, à savoir : elles convertissent le dioxyde de carbone en eau et en monoxyde de carbone. Ils produisent également de l'oxygène. Selon les scientifiques, de telles feuilles peuvent être utilisées à diverses fins: améliorer la qualité de l'air ambiant, obtenir du carburant bon marché.

Chaque plante sur terre est une petite "centrale électrique" naturelle qui transforme la lumière du soleil, l'eau et le dioxyde de carbone en énergie. Pendant une dizaine d'années, les scientifiques ont tenté en vain de créer une copie d'une feuille naturelle, fonctionnant par analogie avec le présent. Une équipe de l'Université de l'Illinois a été la première à résoudre ce problème et a développé un nouveau modèle de feuille qui fonctionnait aussi bien en laboratoire que sur le terrain.

Les plantes artificielles absorbent le dioxyde de carbone (CO2) de l'air. Ils transforment le dioxyde de carbone en oxygène (O2) et en gaz (CO), qui est à la base des carburants de synthèse : essence, alcool méthylique. Malheureusement, toutes les feuilles artificielles créées précédemment n'ont pas pu accumuler le CO2 de l'air ambiant. Cependant, les nouveaux systèmes de feuilles ont réussi.

Des scientifiques ont conçu un système de photosynthèse artificielle dont la productivité est 14 fois supérieure à celle des plantes vivantes. Il se compose d'éléments qui reçoivent les rayons du soleil, à la surface desquels se trouvent des catalyseurs. La surface décompose les molécules d'eau et accumule également le dioxyde de carbone de l'air. Auparavant, un tel processus était impossible, car les feuilles en double n'avaient pas de stomates - de minuscules trous à travers lesquels elles absorbent le dioxyde de carbone et libèrent de l'oxygène.

Les scientifiques ont placé la feuille artificielle dans une coque perméable et dense en résine d'ammonium. Il a été imprégné d'un électrolyte à base d'eau. Pour imiter le processus d'évaporation de l'eau qui se produit dans les plantes vertes, les chercheurs ont fait en sorte que la résine d'ammonium prélève le dioxyde de carbone de l'air. Sous le film semi-conducteur, le dioxyde de carbone a été converti en CO ou en monoxyde de carbone. Ce composé peut être collecté à l'intérieur de la feuille et utilisé pour la distillation en carburant.

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Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

L'été est une période de détente et de voyage, mais souvent la chaleur peut transformer cette période en un tourment insupportable. Découvrez un nouveau produit de Sony - le mini-climatiseur Reon Pocket 5, qui promet de rendre l'été plus confortable pour ses utilisateurs. Sony a introduit un appareil unique - le mini-conditionneur Reon Pocket 5, qui assure le refroidissement du corps pendant les journées chaudes. Grâce à lui, les utilisateurs peuvent profiter de la fraîcheur à tout moment et en tout lieu en le portant simplement autour du cou. Ce mini-climatiseur est équipé d'un réglage automatique des modes de fonctionnement, ainsi que de capteurs de température et d'humidité. Grâce à des technologies innovantes, Reon Pocket 5 ajuste son fonctionnement en fonction de l'activité de l'utilisateur et des conditions environnementales. Les utilisateurs peuvent facilement régler la température à l'aide d'une application mobile dédiée connectée via Bluetooth. De plus, des T-shirts et des shorts spécialement conçus sont disponibles pour plus de commodité, auxquels un mini climatiseur peut être attaché. L'appareil peut oh ...>>

L'énergie de l'espace pour Starship 08.05.2024

La production d’énergie solaire dans l’espace devient de plus en plus réalisable avec l’avènement de nouvelles technologies et le développement de programmes spatiaux. Le patron de la startup Virtus Solis a partagé sa vision d'utiliser le Starship de SpaceX pour créer des centrales électriques orbitales capables d'alimenter la Terre. La startup Virtus Solis a dévoilé un projet ambitieux visant à créer des centrales électriques orbitales utilisant le Starship de SpaceX. Cette idée pourrait changer considérablement le domaine de la production d’énergie solaire, la rendant plus accessible et moins chère. L'essentiel du plan de la startup est de réduire le coût du lancement de satellites dans l'espace à l'aide de Starship. Cette avancée technologique devrait rendre la production d’énergie solaire dans l’espace plus compétitive par rapport aux sources d’énergie traditionnelles. Virtual Solis prévoit de construire de grands panneaux photovoltaïques en orbite, en utilisant Starship pour livrer l'équipement nécessaire. Cependant, l'un des principaux défis ...>>

Nouvelle méthode pour créer des batteries puissantes 08.05.2024

Avec le développement de la technologie et l’utilisation croissante de l’électronique, la question de la création de sources d’énergie efficaces et sûres devient de plus en plus urgente. Des chercheurs de l'Université du Queensland ont dévoilé une nouvelle approche pour créer des batteries à base de zinc de haute puissance qui pourraient changer le paysage de l'industrie énergétique. L’un des principaux problèmes des piles rechargeables traditionnelles à base d’eau était leur faible tension, qui limitait leur utilisation dans les appareils modernes. Mais grâce à une nouvelle méthode développée par des scientifiques, cet inconvénient a été surmonté avec succès. Dans le cadre de leurs recherches, les scientifiques se sont tournés vers un composé organique spécial : le catéchol. Il s’est avéré être un composant important capable d’améliorer la stabilité de la batterie et d’augmenter son efficacité. Cette approche a conduit à une augmentation significative de la tension des batteries zinc-ion, les rendant ainsi plus compétitives. Selon les scientifiques, ces batteries présentent plusieurs avantages. Ils ont b ...>>

Teneur en alcool de la bière chaude 07.05.2024

La bière, en tant que l'une des boissons alcoolisées les plus courantes, a son propre goût unique, qui peut changer en fonction de la température de consommation. Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de scientifiques a révélé que la température de la bière a un impact significatif sur la perception du goût alcoolisé. L'étude, dirigée par le spécialiste des matériaux Lei Jiang, a révélé qu'à différentes températures, les molécules d'éthanol et d'eau forment différents types d'amas, ce qui affecte la perception du goût de l'alcool. À basse température, des amas plus pyramidaux se forment, ce qui réduit le piquant du goût « éthanol » et rend la boisson moins alcoolisée. Au contraire, à mesure que la température augmente, les grappes ressemblent davantage à des chaînes, ce qui donne lieu à un goût alcoolique plus prononcé. Cela explique pourquoi le goût de certaines boissons alcoolisées, comme le baijiu, peut changer en fonction de la température. Les données obtenues ouvrent de nouvelles perspectives pour les fabricants de boissons, ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

baguette magique à ultrasons 12.01.2015

"Wingardium Leviosa" - un tel sort a été utilisé par les personnages de la série de contes de fées sur Harry Potter pour faire voler des objets dans les airs avec une vague de baguette magique. Mais tandis que les scénaristes et les réalisateurs proposent de nouvelles histoires fantastiques, la science, étape par étape, donne vie à des choses qui semblaient impossibles auparavant. Cette fois, il s'agissait de déplacer des objets dans l'air, ou de lévitation. La lévitation peut être appelée un tel effet physique dans lequel un objet sans support visible est ou se déplace dans les airs. Par exemple, si un aimant ordinaire est placé sur un matériau supraconducteur préalablement refroidi à basse température, un "miracle" se produira - l'aimant flottera librement dans l'air à basse altitude. Cela est dû au comportement particulier du champ magnétique dans les supraconducteurs.

Un tel phénomène, bien que très curieux, est peu utile en pratique : la nécessité de déplacer des aimants sur un supraconducteur refroidi à la température de l'azote liquide ne se posera pas à tout le monde. C'est une toute autre affaire si une méthode est inventée pour déplacer des objets sans contact, quelle que soit leur nature. Une telle invention sera largement demandée dans les domaines où l'extrême pureté des matériaux est importante. Par exemple, dans la pharmacie ou la microélectronique : tout contact supplémentaire avec le matériau peut y apporter des impuretés indésirables. Des physiciens de l'Université de Sao Paulo au Brésil ont proposé un moyen de faire non seulement flotter de petits objets dans l'air, mais aussi de les déplacer dans la bonne direction.

Pour vaincre la force de gravité, les chercheurs ont utilisé la pression exercée par les ondes sonores. Vous pouvez ressentir la puissance du son si vous vous tenez devant un haut-parleur puissant fonctionnant à plein volume. Le son est une vibration qui se produit dans un milieu. Il peut s'agir d'air, d'eau ou de matériaux solides. Il n'y a pas d'ondes sonores dans l'espace, car il n'y a pas de milieu dans lequel elles peuvent se propager : le vide est un vide silencieux. D'un point de vue physique, la transmission du son dans l'air est le mouvement des zones de haute et basse pression. Les fluctuations de pression créent une force qui peut agir sur les objets mécaniques. C'est ainsi que notre oreille est disposée, là où les sons du monde qui nous entoure sont transmis au cerveau par les vibrations du tympan.

Maintenant, nous devons nous souvenir d'une autre caractéristique des oscillations - l'existence d'ondes stationnaires. L'exemple le plus simple: si vous fixez une extrémité d'une longue corde et déplacez l'autre de haut en bas à une fréquence constante, certains points de la corde resteront immobiles. La formation d'une telle onde stationnaire est due à la superposition de deux ondes - l'originale, créée par le mouvement de l'extrémité libre de la corde, et l'onde réfléchie. Les effets qui surviennent lorsque les ondes sonores se superposent ont formé la base de la méthode développée de lévitation ultrasonique. L'émetteur émet des ondes ultrasonores qui sont réfléchies par une surface située à une certaine distance. Les ondes rayonnées et réfléchies s'additionnent, formant une sorte de couloir, dans lequel alternent zones de haute et basse pression. Si un objet tombe dans la zone d'une onde ultrasonore stationnaire, l'énergie des ondes est suffisante pour compenser la force de gravité, et on observe l'effet de lévitation.

Malgré le fait que la méthode de lévitation par ultrasons ait commencé à se développer il y a quelques années, il n'était pas facile d'obtenir une prise stable d'objets dans les airs. Pendant longtemps, il n'a pas été possible de créer une onde ultrasonore stationnaire stable d'une puissance suffisante : un léger mouvement de l'émetteur ou du réflecteur - et l'effet a disparu. Pour résoudre ce problème, Marco Andrade et ses collègues ont utilisé le principe de formation d'ondes stationnaires basé sur des réflexions multiples. Ils ont fabriqué un réflecteur à ultrasons concave spécial avec lequel ils ont réussi à obtenir la lévitation de petites billes en plastique sans affiner le système. Même si vous tenez le réflecteur d'ondes dans votre main, l'effet de lévitation ne disparaît pas - jusqu'à récemment, cela semblait impossible. Cette technologie a beaucoup plus de chances d'être réellement appliquée.

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