Month: June 2019

Where energy matters!

ที่เก็บพลังงานด้วยตัวนำยิ่งยวด

ตัวยิ่งยวดสามารถนำมาใช้จัดเก็บพลังงานในรูปสนามแม่เหล็กอย่างง่ายได้โดย นำตัวนำยิ่งยวดเชื่อมเป็นวงกลม ปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไปไม่เกินค่ากระแสวิกฤติ กระแสในตัวนำยิ่งยวดจะวิ่งวนเป็นวงกลม และเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็ก พลังงานจะถูกนำไปเก็บในรูปสนามแม่เหล็กตามสมการ   การเก็บพลังงานในตัวนำยิ่งยวดนี้สามารถเก็บไว้ได้ตลอดกาลหากอุณหภูมิไม่เกินอุณหภูมิวิกฤติ เมื่อจะใช้กระแสไฟฟ้าก็เพียงนำตัวนำทั่วไปต่อกับตัวนำยิ่งยวด ประสิทธิภาพในการเก็บพลังงานและนำกลับมาใช้ด้วยวิธีนี้ =>95%  

Stanene กับความหวัง Energy Storage

งานคำนวณปี 2013 ต่อโครงสร้างของ Stanene กับพันธะ Fluorine ขอบของโครงสร้างมีสมบัติตัวนำยิ่งยวด ซึ่งทำให้เมื่อสังเคราะห์โครงสร้างดังกล่าวให้ไม่มีปลายเปิด วัสดุดังกล่าวจะสามารถเก็บกระแสไฟได้จำนวนมาก อย่างไรก็ดีการนำไฟฟ้าออกมาใช้จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อวัสดุดังกล่าวกับ Connector หรือข้อต่อ วัสดุที่จะมาใช้เป็นข้อต่อยังจำเป็นต้องไม่ทำให้กระแสไฟจากตัวนำยิ่งยวดสูญหายไปสูงเกินไป ปัจจุบันการสังเคราะห์ Stanene มีทั้งแบบ Free standing และ substrate เรียบร้อยแล้ว ที่มา http://phys.org/news/2013-11-d-tin-super-material.html http://news.mit.edu/2018/mit-research-first-2-d-material-topological-insulator-superconductor-1031

อิเล็กทรอนิกส์สวมใส่ได้ด้วยทองควอไซ

นักวิจัยแก่งสถาบันมอสโกพบว่าหากเราใช้ MoS2 แบบชั้นเดียวคั่นกลาง Quasi ของทอง เราสามารถปลูก Quasi ของทองลงบนผิววัสดุใดๆก็ได้ Quasi ของทอง นั้นมีสมบัติโปร่งแสงและสามารถควบคุมคลื่นแสงได้ นั้นนำไปสู่ทางเลือกวัสดุใหม่ๆในอนาคตอีกด้วย ตามปกติโลหะนั้นไม่สามารถมีโครงสร้างแบบ 2 มิติได้ เพราะเมื่อเรานำโลหะปลูกบนผิวใดๆ จะพบว่ามันฟอร์มรูปแบบ 3 มิติขึ้นเป็นชั้นหนาถึง 20 นาโนเมตร การค้นพบนี้จึงเป็นการได้ประโยชน์จากการนำสมบัติของ วัสดุ 2 มิติมาสู่โลหะทีเดียว

แบตเตอร์รี่และเซลล์เชื้อเพลิง

พลังงานแบบหนึ่งที่มนุษย์คุ้นเคยกันคือพลังงานไฟฟ้า มนุษย์พบเห็นไฟฟ้าจากปรากฎการณ์ฟ้าแลบตั้งแต่ก่อนยุคประวัติศาสตร์แต่ไม่ทราบว่ามันคืออะไร บันทึกเก่าแก่ที่สุดมีอายุถึง 2750 ปีก่อนคริสตกาลพบว่าชาวอียิปต์มีการเรียกปลาชนิดหนึ่งว่า “สายฟ้าแห่งแม่น้ำไนล์” จึงอาจกล่าวว่าไฟฟ้าเป็นสิ่งที่คุ้นเคยต่อมนุษย์มายาวนาน แบตเตอรี่นั้นเป็นคำอธิบายการทำงานหม้อไลเดนโดย เบนจามิน แฟรงคลิน โดยยืมคำมาจาก การทำงานร่วมกันของปืนใหญ่ ในปี 1748 และ ต่อมา โวลต้า จึงประดิษฐ์แบตเตอรี่เคมีได้สำเร็จในปี 1800 ขณะที่เซลล์เชื้อเพลิง มีการคิดค้นได้ในปี 1838 ส่วนการใช้แบตเตอรี่ในยานยนต์นั้นเริ่มตั้งแต่รถคันแรกผลิตขึ้น เพราะสมัยนั้นยังไม่มีการนำน้ำมันมาใช้ในการขับเคลื่อนสิ่งใด

ตัวเร่งปฏิกิริยาฟูเอลเซลล์

นักวิจัยพบตัวเร่งปฏิกิริยา FeNC เพื่อการใช้งานที่ยาวนาน ปกติการใช้ Pt ใน Fuel Cell นั้นอายุการใช้งานน้อยมาก นักวิจัยพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ เพื่อให้การใช้งานได้ถึง 50000วินาที