Химия и Жизнь

Нанотрубки для аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы лучше других по плотности накапливаемой электроэнергии, однако не очень надежны, в том числе из-за качества сепараторов, разделяющих катодное и анодное пространство. Сепараторы из пористых мембран, обычно полиэтилена и полипропилена, склонны к усадке. Они плохо смачиваются полярными растворителями, что ухудшает перемещение ионов. Петербургские ученые в гидротермальном процессе покрыли полипропиленовый сепаратор синтетическим слоистым гидросиликатом (филлосиликат Mg₃Si₂O₅(OH)₄), слои которого склонны к самопроизвольному изгибу и сворачиванию в нанотрубки. Он значительно улучшил смачиваемость, прочность и устойчивость мембраны к высоким температурам, а также позволил выровнять поток ионов лития через сепаратор. При работе батареи это ведет к более равномерному осаждению на аноде лития, что снижает риск образования его дендритов, способных вызвать короткое замыкание. Источник: Journal of Power Sources Канал автора: t.me/...euss

Как устроены Уран и Нептун? Астрономы считают, что самые дальние от Солнца планеты его системы в основном состоят изо льдов. Новое исследование немецких ученых доказывает, что данные о ледяных гигантах не обосновывают их состав однозначно. Начав со случайного распределения плотности, астрофизики численно рассчитали его итерации, приводящие к наблюдаемым гравитационным полям. Расчет показал, что обе планеты могут содержать гораздо больше каменных пород, чем принято думать. Неоднозначность связана с незнанием учеными состояния вещества при высоких температурах и давлениях внутри планет. Косвенно вывод подтверждает и расположенный за их орбитами Плутон, который состоит главным образом из скальных пород. Авторы исследования объясняют необычное многополюсное строение магнитного поля планет наличием у них конвективных слоев из ионизированной воды. Источник: Astronomy & Astrophysics Канал автора: t.me/...euss

Стекло для ядерных отходов. Алюмофосфатное стекло — единственный отечественный материал для иммобилизации высокоактивных отходов с большим количеством железа. При их переработке состав стекла меняется, поэтому важно знать диапазоны параметров, в котором оно обладает устойчивостью к выщелачиванию при повышенных из-за радиации температурах. Специалисты ГЕОХИ им. Вернадского определили фазовый состав, структуру и гидротермальную устойчивость закаленных образцов натрий-алюмо-железо-фосфатного стекла. Инфракрасная спектроскопия показала, что для устойчивых составов характерна полимеризованная анионная матрица с преобладанием связей O–P–O, что указывает на формирование прочной фосфатной сетки. Химики выявили составы, сохраняющие аморфность и стабильность. Источник: Radiochemistry Канал автора: t.me/...euss

Пар на Венере. Водяного пара в углекислотной атмосфере планеты очень мало, но его роль очень важна, в частности в образовании знаменитых облаков из серной кислоты. Считается, что источниками воды служат вулканы. В атмосферные окна прозрачности попадают четыре полосы поглощения пара (1.1–2.3 мкм). Специалисты ИКИ РАН с французскими коллегами определили содержание водяного пара в самых нижних (<15 км) слоях. Это стало возможно по данным 27 тыс. спектров российского ИК-спектрометра, который был установлен на европейском аппарате «Венера-Экспресс» (2006–2014 гг.). Объёмная доля водяного пара (23.6–27.7 ppmv) почти не меняется в тропосфере, со временем суток, а также в диапазоне от 60º ю.ш. до 70º с.ш. Вне этих широт наблюдается несущественное снижение. Результаты авторов согласуются с измерениями с наземных телескопов. Сейчас у Венеры космических аппаратов нет. Источник: Atmosphere Канал автора: t.me/...euss

Независимое производство истуканов. Недавно мы рассказывали о том, как аборигены острова Пасхи перемещали к месту назначения сотни огромных статуй, называемых моаи. Теперь ученые пришли к выводу, что их независимо вырубали многочисленные группы островитян в десятках каменоломен, а для производства не требовалось централизованного управления. Это доказывает новая детальная трехмерная реконструкция расположения мастерских с тысячей незавершенных моаи на территории главной каменоломни острова. Анализ карты выявил 30 зон активности со собственными разновидностями вырубки. Готовые статуи отправлялись в нескольких разных направлениях. Вывод авторов совпадает с прежним представлением археологов о древнем обществе без централизованной политической системы, состоявшем из автономных семей. Источник: PLOS ONE Канал автора: t.me/...euss

На нашем Telegram-канале опубликована новая запись с выступлением главного редактора «Химии и жизни» в передаче «Научный подход» Самые дорогие научные проекты t.me/...155

Углеродные электроды конденсатора. Вспомогательные суперконденсаторы могут быстро заряжаться и разряжаться в моменты пиковых нагрузок на системы хранения электроэнергии и стабилизировать их аккумуляторы. Российские учёные впятеро повысили удельную ёмкость суперконденсаторов. Физики рассчитали оптимальные дозы облучения углеродного электрода ионами аргона, которые вызывают максимум полезных дефектов, но не разрушает структуру материала. Реальное облучение привело к образованию наноразмерных полостей, окруженных углеродными наностенками. Молекулы электролита размерами порядка нанометра, способны встраиваться в полости. Стенки представляют собой вертикально ориентированные слои графена общей толщиной до 10–15 монослоёв. Разветвлённая структура материала имеет большую удельную поверхность, что и повышает удельную электроёмкость. Источник: Scientific Reports Канал автора: t.me/...euss