Наше Солнце за секунду выдает столько энергии, сколько человечеству хватило бы на 700 тысяч лет. Неудивительно, что ученые стараются максимально использовать его потенциал.
Уже сейчас космические электростанции ловят лучи над атмосферой, а в океане с помощью солнечного света очищают воду от пластика. Какие еще технологии позволяют приручить силу Солнца?
Может ли оно зарядить ноутбук без розетки и превратить грязную воду в питьевую? Об этом рассказал ведущий программы "Наука и техника" на РЕН ТВ Михаил Борзенков.
Конец диетам: как избавиться от лишнего веса с помощью Солнца
Хватит изнурять себя в душных спортзалах и сидеть на строгих диетах. Ученые нашли способ похудеть без усилий.
Оказывается, чтобы сжечь лишние килограммы, достаточно просто загорать. Да-да, вы не ослышались! Солнечные ванны могут быть эффективнее изнурительной пробежки.
Это сенсационное открытие сделали дерматологи из Сеула. Они провели жестокий эксперимент над упитанными мышами. Одних грызунов держали под ультрафиолетовыми лампами, других в полной темноте.
Грызуны, которые нежились под искусственным солнцем, заметно похудели. А их собратья, лишенные света, не сбросили ни грамма.
"Ультрафиолет запускает устойчивое повышение уровня норадреналина в тканях. Этот гормон стимулирует аппетит, но вместе с тем заставляет белый жир превращаться в бурый. Первый только копит энергию и застывает на боках, второй активно превращает ее в тепло для согревания организма. Получается, человек, который все время находится под солнцем, ест больше, но при этом быстро теряет лишние килограммы", – рассказал профессор факультета когнитивных наук Сеульского национального университета Ли Ин-а.
Солнце не просто бесплатный фитнес-тренер – это вечный двигатель прогресса
Миллиарды лет назад оно дало начало жизни, а сегодня дарит нам невероятные технологии. Уже через пару лет вы сможете выбросить свой зимний пуховик.
Чтобы не замерзнуть даже в лютый мороз, достаточно будет надеть легкую ветровку. Но не простую, а сшитую из уникальной ткани-хамелеона, которую изобрели в Канаде.
Только представьте: вы выходите из дома в красной куртке, а на морозе она мгновенно становится белой. Для модников это крутой образ, а для ученых – важный индикатор. Изменение цвета сигнализирует: миллиарды наносолнечных панелей, встроенных прямо в нити, активировались. Они впитывают свет и превращают его в тепло.
"Одежда с подогревом существовала и раньше, но раньше это была просто грелка с аккумулятором. Наша ткань – это термос с автономным подогревом. Ей не нужна розетка, ее батарея – само Солнце. Одежда из этого инновационного материала выдержит 20 стирок, а благодаря потрясающей эластичности, его будет очень трудно порвать", – объяснил Милад Камкар, доцент кафедры разработки мягких материалов химического факультета Университета Ватерлоо.
Если солнечные панели можно вшить в ткань, то почему бы не поставить их на ноутбук? Подержал полчаса на Солнце – и смотри фильм хоть целый день. Думаете, фантастика?
Нет, уже реальность. Китайские инженеры создали первый в мире лэптоп на солнечной энергии.
"Панель в крышке ноутбука состоит из 84 ячеек. Они превращают в энергию треть всех солнечных лучей, которые падают на них. Этого хватит, чтобы зарядить батарею, даже если день очень пасмурный", – отметил техноблогер Мэтью Базз.
Солнце может не только согревать в лютый мороз, но и заправлять машины
Скоро в России начнут массовый выпуск автомобилей на водороде. Выхлопов – ноль, запас хода – огромный. А добывать водород будут с помощью самого Солнца, российские ученые придумали гениальный способ.
"Это порошок нашего катализатора, который мы разработали для получения водорода. Навеску такого порошка мы добавляем в реактор, который уже содержит раствор глюкозы. Затем включаем симулятор солнечного освещения и измеряем скорость получения водорода", – сообщила научный сотрудник отдела гетерогенного катализа Института катализа СО РАН Анна Куренкова.
В основе технологии лежит процесс фотокатализа. Ученые создали особые материалы, которые, подобно листьям растений, активируются под действием солнечного света. Когда лучи попадают на эти катализаторы, погруженные в воду, они запускают химическую реакцию расщепления молекул воды.
В результате H2O распадается на кислород, он улетучивается в атмосферу, и чистый водород, который можно собирать и использовать как топливо. Пока процесс идет медленно, но российские химики уже нашли способ ускорить его в сотни раз.
"На наш взгляд, данная технология может быть внедрена уже в ближайшем будущем, поскольку она нацелена на применение в автономных источниках генерации энергии и не требует разработки крупных промышленных комплексов", – добавила Анна Куренкова.
Сила Солнца способна на настоящее чудо – очистить воду от ядов и спасти миллионы жизней
Химики из России придумали, как это сделать.
"Исходный раствор, водный раствор, содержащий краситель, мы, собственно, вот мутным видим, но по истечении 120 минут визуально можно наблюдать, что вода стала чистой", – показал кандидат химических наук, научный сотрудник Института химии растворов РАН Константин Иванов.
Чтобы грязная вода стала кристально чистой, потребовалась всего щепотка нового нанопорошка. Он состоит из крошечных частиц бария, титана и железной окалины. Под воздействием солнечного света эти элементы запускают химическую реакцию.
Они генерируют сильнейшие окислители. Это армия уборщиков, которая разбивает всю грязь, токсины и бактерии на безвредные компоненты – воду и углекислый газ.
По словам исследователей, нанопорошок гораздо лучше обычных фильтров, которые лишь задерживают загрязнения, требуя регулярной замены и создавая проблему утилизации накопившихся отходов.
"Материал можно использовать многократно. Его для этого достаточно будет промыть и обработать при температуре, не превышающей температуры его синтеза.
И, собственно, он способен выдавать те же самые результаты по степени очистки загрязняющего вещества. Это будет актуально для мегаполисов, где имеется достаточно большое загрязнение", – подчеркнул Константин Иванов.
В той же Индии с ее грязной рекой Ганг эта разработка будет просто на вес золота. А следующее российское изобретение спасет нас от выхлопных газов.
Ученые создали тротуарную плитку, которая очищает воздух
"Добавка, находящаяся в плитке, может разлагать органические соединения и на поверхности, и вблизи поверхности. Воздушные массы перемешиваются, и вблизи поверхности они притягиваются этой добавкой.
И под действием гетерогенного фотокатализа идет их разложение до простых оксидов", – сообщила преподаватель кафедры строительных материалов и изделий ЮУрГУ Полина Кийко.
Проще говоря, особые компоненты в тротуарной плитке под действием солнечного света запускают химическую реакцию, которая разлагает вредные вещества в воздухе до простых и безопасных компонентов – углекислого газа и водяного пара.
Секретный ингредиент – диоксид титана. Он реагирует на ультрафиолетовые лучи и уничтожает до 80% токсинов вокруг.
Специальный порошок нужно просто добавить в строительную смесь, из которой формируют тротуарные блоки. У
же готовую плитку исследователи покрывают яркой органической краской, но не ради эстетики, а чтобы понять, насколько эффективно работает технология. В лаборатории Солнце заменяет ультрафиолетовая лампа.
"После того, как в течение 26 часов образцы пробудут под облучением, мы их вытащим и увидим, насколько обесцветился краситель", – продемонстрировала Кийко.
Обесцвечивание – это наглядный индикатор, что особое покрытие плитки эффективно работает.
Если оно благодаря ультрафиолету смогло съесть краску на тротуаре, то грязь, копоть и вредные газы ей тем более будут по плечу. Но это еще не все.
Силы Солнца хватит и на то, чтобы поднять в воздух огромные авиалайнеры. В будущем они смогут летать без керосина – исключительно на электромагнитном излучении нашего светила. Звучит невероятно, но законам физики не противоречит.
"Мы хотим построить гигантские солнечные электростанции. Они смогут производить огромное количество энергии, но не накапливать ее в батареях, а сразу преобразовывать в сфокусированный микроволновый луч.
Он, как прожектор, постоянно будет "вести" самолет, питая его двигатели напрямую", – поделился старший научный сотрудник Школы электронной и информационной инженерии Сианьского университета Цзяотун Мин Лю,.
Фокусировать мощный луч на приемном устройстве в днище самолета будут особые антенные решетки.
Подобные уже используют, чтобы направлять радиоволны радаров. А значит, ничего не мешает расставить такие передатчики по пути следования авиалайнера.
Конечно, случится это не завтра. Но даже теоретическая возможность летать на силе лучей окрыляет. Энергии светила хватит на сотни поколений. И солнечные лайнеры – лишь начало.