储存太阳能;电子加速器芯片;石墨烯疾病检测。
太阳能存储
麻省理工学院的工程师、乔治亚理工学院和国家可再生能源实验室设计了一个系统储存可再生能源在大量和交付时回电网发电很低。系统存储多余的太阳能或风能发电装置以热能的形式使用坦克的白热化熔融硅,然后光从发光的金属产生的能量转换成电能的装置。研究人员估计,这样一个系统将会更加负担得起的比锂离子电池,和成本的一半泵水力存储。
网格系统,称为TEGS-MPV热能Storage-Multi-Junction光电,由一个大型的、高度绝缘、10-meter-wide罐由石墨和充满液体硅,保持在一个“冷”的温度几乎3500华氏度。管银行暴露于加热元件,然后连接冷槽,“热”坦克。
研究人员提出一个概念的可再生能源存储系统存储形式的太阳能和风能的液体硅,大量存储在绝缘坦克。(来源:邓肯MacGruer /麻省理工学院)
当太阳能电池板和风力发电设施进入系统,加热元件的能量转化为热量。的同时,抽出液体硅冷罐和进一步升温,因为它通过银行管暴露在加热元件,和热水箱,热能在哪里现在储存在一个更高的温度约为4300 F。
当需要电,热,发光的硅管泵通过一个数组,发出光。多结光伏太阳能电池然后将光转化为电力,可以向电网提供。制冷硅可以抽回冷槽,直到下一轮的存储。
研究人员估计,一个存储系统可以使小城市约100000户家庭是完全由可再生能源提供动力。
电子加速器在芯片
你的工程师达姆施塔特的设计发展laser-driven电子加速器所以小可能是产生在一个硅芯片。
加速器芯片国际计划(AChIP)旨在创建一个加速器芯片在实验室内一个鞋盒大小的。资金的计划,直到2020年,希望与一个兆电子伏特的能量产生电子芯片,以及超短电子脉冲。
构建芯片,它是必要的,以取代加速器部件由金属与玻璃或硅,和用激光代替微波发生器作为能源。由于玻璃的高电场加载能力,加速度率会增加,因此相同数量的能量可以传播到粒子在一个较短的空间,使加速器短大约10倍比传统加速器提供相同的能量。
加速器芯片的一根手指,芯片的电子显微镜图像。(来源:哈根施密特/ Andrew Ceballos)
然而,电子芯片上的真空通道必须非常小,这要求电子束非常集中。传统磁聚焦通道太弱,使得开发一种新的聚焦方法优先考虑。
达姆施塔特你集团的解决方案使用激光领域自己专注电子通道宽仅420海里。这个概念是基于突然改变阶段的电子相对于激光,导致交替聚焦和de-focusing平面上两个方向的晶片表面,创造稳定的两个方向。
微型加速器可以作为一个紧凑连贯的x射线源的一部分材料和光刻的描述,或作为accelerator-endoscope用于肿瘤治疗。重要的是,研究人员认为芯片可以以大量产生,允许每个大学负担一个加速器实验室。
疾病检测石墨烯
芝加哥伊利诺伊大学的研究人员发现石墨烯的一种新用途。所谓的“神奇材料”显示承诺从柔性电子元件领域的电池,现在可能找一个测试和使用肌萎缩性脊髓侧索硬化症的诊断或肌萎缩性侧索硬化症。肌萎缩性侧索硬化症,进步,神经退行性疾病,目前诊断主要是通过排除其他疾病。
测试依赖于碳原子在石墨烯之间的债券。这些债券产生共振的弹性振动,或声子可以非常精确地测量。
研究人员发现,当从ALS患者脑脊液添加石墨烯,它产生截然不同的振动特征变化添加石墨烯相比,当流体从一个多发性硬化症患者或没有神经退行性疾病。
如何使用石墨烯从脑脊液检测ALS生物标志物。(来源:浆果研究实验室,UIC)
“我们看到独特和不同的石墨烯声子能量的变化取决于液体来自患有肌萎缩性侧索硬化症,多发性硬化症或某人没有神经退行性疾病,”维Berry说,副教授和化学工程主管UIC。“我们还可以确定流体从55岁以上的人或小于55当我们从ALS患者脑脊液进行测试。我们认为年长和年轻的ALS患者之间的差异我们看到是由独特的生化签名我们捡关联继承ALS,通常产生症状在55岁之前,和所谓的零星的肌萎缩性侧索硬化症发生在以后的生活中。”
贝瑞认为石墨烯是捡的独一无二的生物特征——组合蛋白质,和其他生物分子——存在于个人的脑脊液与不同的疾病。
“石墨烯的电子特性都进行了广泛的研究,但直到最近,我们开始研究其声子特性来检测疾病,”贝里说。”,事实证明,石墨烯是一种功能极多的和准确的探测器发现的生物特征的疾病在脑脊髓液和整个细胞。”
由于没有明确的测试ALS,客观的诊断测试会帮助病人更早开始接受治疗减缓这种疾病。
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