ứng dụng của vật liệu nano

*

*
*

*
Dự án tiến hành Chính sách Tin tức Cơ sở tài liệu

Ứng dụng của technology nano vào nghành nghề dịch vụ năng lượng

Công nghệ nano sẽ và đang có mọi áp dụng sâu rộng ngơi nghỉ những nghành nghề dịch vụ vào cuộc sống đời thường hiện đại.

Công nghệ nano đang và đang sẵn có các ứng dụng sâu rộng sống những lĩnh vực trong cuộc sống văn minh. Trong nghành nghề năng lượng, nhất là tích điện tái sinh sản, ứng dụng của các vật liệu kết cấu nano càng ngày trsống buộc phải đặc biệt quan trọng nhằm mục tiêu nâng cao năng suất của những thiết bị thay đổi năng lượng kia. Dưới đây là cầm tắt đông đảo đóng góp (đang gồm với tiềm năng) của technology cùng vật liệu nano trong số nghành của ngành công nghiệp tích điện <1>. Ngành Vật lý chuyên môn của Khoa Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nano sẽ hỗ trợ đến sinch viên hồ hết kiến thức cơ bản bao gồm cả kim chỉ nan với thực nghiệm của công nghệ micro-nano nhằm mục đích góp những em hoàn toàn có thể chuẩn bị sẵn sàng thao tác làm việc trong số ngành công nghệ cao sau thời điểm tốt nghiệp.

You watching: ứng dụng của vật liệu nano

1. Công nghệ nano trong các mối cung cấp năng lượng

a) Năng lượng tái tạo:

- Thiết bị quang điện: các pin khía cạnh ttách được tối ưu hóa bởi vật liệu cùng cấu tạo nano (polymer, hóa học nhuộm, chấm lượng tử, màng mỏng dính, cấu trúc nhiều sự chuyển tiếp giữa, các lớp kháng phản xạ).

- Năng lượng gió: những vật tư nanocomposite và các lớp đậy nano kháng làm mòn ứng dụng vào các cánh gió của turbine gió nhằm bớt trọng lượng cùng nâng cao chất lượng độ bền của bọn chúng.

- Địa nhiệt: những lớp phủ nano cùng nanocomposite áp dụng cho những máy khoan sâu.

- Năng lượng sinh khối: cung cấp sự buổi tối ưu hóa bằng nông nghiệp & trồng trọt đúng đắn sử dụng công nghệ nano (sử dụng những nanosensor nhằm kiểm soát và điều hành nghiêm ngặt bài toán áp dụng dung dịch bảo đảm thực vật dụng và phân bón).

b) Nhiên liệu hóa thạch: các lớp phòng bào mòn cho những sản phẩm công nghệ dò hỏi dầu khí. Sử dụng hạt nano nhằm tăng lượng dầu khai quật được.

c) Năng lượng hạt nhân: các vật liệu nanocomposite sử dụng đến Việc che chắn phóng xạ (các máy cá nhân, thùng cất, v..v), cách thực hiện lâu dài cho những lò phản ứng sức nóng hạch.



Hình 1. Mốc thời hạn của bốn cố kỉnh hệ sản phẩm quang đãng điện, minch họa đều đổi khác từ thay hệ thứ nhất (1G) đến cố gắng hệ thứ tư (4G) với những yếu tố vật liệu nano tương quan gồm một nửa vật dụng 4G <2>.

2. Công nghệ nano vào biến đổi năng lượng

a) Turbine khí: các lớp kháng bào mòn và bảo đảm sức nóng của những cánh quạt turbine (ví dụ các lớp đậy nano ggầy hoặc liên kim loại) nhằm kiến thiết những xí nghiệp năng lượng điện turbine có công suất cao hơn.

b) Điện nhiệt: các đúng theo hóa học nano (xây dựng mặt phẳng, thanh hao nano) nhằm cấp dưỡng nhiệt năng lượng điện công dụng (ví dụ sử dụng sức nóng thải của xe hơi hoặc thân sức nóng cho những vật dụng năng lượng điện tử cá nhân).

c) Sạc nhiên liệu: các màng với năng lượng điện cực được tối ưu hóa bằng nano, sử dụng cho các pin nguyên nhiên liệu công suất cao, áp dụng trong các lắp thêm năng lượng điện tử di động cầm tay và trong xe cộ hơi.

d) Sản xuất hydro: các hóa học xúc tác nano cùng những quá trình new nhằm cung cấp hydro công dụng (ví như quang điện, điện phân cùng quang đãng tử sinc học).

e) Động cơ đốt trong: những lớp kháng làm mòn cho những bộ phận của động cơ (vật tư che nanocomposite, những hạt nano có tác dụng prúc gia mang lại nhiên liệu, v..v).

f) Động cơ điện: các vật tư nanocomposite áp dụng cho các phần tử rất dẫn trong động cơ điện (ví dụ hộp động cơ trong tàu biển).

3. Công nghệ nano vào phân păn năn năng lượng

a) Truyền sở hữu năng lượng:

- Truyền cài năng lượng điện năng cao thế: hóa học độn nano sử dụng trong các hệ giải pháp năng lượng điện, vật tư nano trường đoản cú tính mềm sử dụng mang lại truyền tải dòng điện công dụng.

- Các hóa học siêu dẫn: những chất khôn cùng dẫn ánh sáng cao được tối ưu hóa dựa vào những xây dựng mặt phẳng ngơi nghỉ cấp độ nano thực hiện mang đến truyền thiết lập năng lượng không tồn tại thất bay.

- Dây truyền thiết lập tích điện áp dụng ống nano các-bon (CNT): các cáp khôn xiết dẫn sử dụng ống nano các-bon (chiến lược dài hạn).

- Truyền sở hữu tích điện không dây: truyền cài đặt năng lượng bởi laser, vi sóng hoặc cộng hưởng năng lượng điện trường đoản cú dựa vào những phần tử được tối ưu hóa sống cấp độ nano (kế hoạch nhiều năm hạn).

See more: Cần Đánh Bại Bao Nhiêu Đại Nội Thị Vệ Để Hoàn Thành Nhiệm Vụ Tai Họa Của Sogun?

b) Mạng năng lượng điện thông minh:

- Các cảm biến nano (ví dụ cảm biến trường đoản cú trở) thực hiện đến cai quản mạng điện một biện pháp linch hoạt và sáng dạ, rất có thể áp dụng mang lại cai quản những mối cung cấp năng lượng mang tính chất phi tập trung cao.

c) Truyền nhiệt:

- Truyền nhiệt ra với vào một trong những giải pháp hiệu quả dựa trên những hóa học Bàn bạc nhiệt với đồ dẫn được về tối ưu hóa sinh sống cấp độ nano (ví dụ dựa trên những vật tư nanocomposite), sử dụng trong công nghiệp với những tòa nhà cao tầng.

4. Công nghệ nano vào tàng trữ năng lượng

a) Năng lượng điện:

- Pin: các pin Li-ion được tối ưu hóa dựa vào những năng lượng điện cực cấu tạo nano cùng màng phân bóc tách điện tích mềm dẻo sử dụng vật liệu gốm, ứng dụng trong những thiết bị điện tử di động cầm tay, ô tô, thống trị cài đặt linh hoạt trong lưới năng lượng điện (kế hoạch trung hạn).

- Siêu tụ: những vật liệu nano sử dụng cho những điện rất (carbon-aerogels, ống nano các-bon, những ô-xít sắt kẽm kim loại với chất điện phân áp dụng trong số hệ trữ năng lượng mật độ cao).

b) Năng lượng hóa học:

- Hydro: những vật tư nano xốp (cơ-klặng, kim loại-hydro) vận dụng trong số vi pin nhiên liệu sử dụng cho các sản phẩm công nghệ điện tử di động hoặc vào xe hơi (kế hoạch lâu năm hạn).

- Nhiên liệu cải thiện/tinh luyện: các hóa học xúc tác nano sử dụng cho cung cấp xăng tối ưu hóa (tinh lọc dầu, khử sulfur, hóa lỏng than đá).

- Thùng đựng nhiên liệu: thùng đựng nguyên nhiên liệu khí chắc chắn dựa trên các vật tư nanocomposite nhằm giảm lượng phân phát thải khí CO2.

c) Năng lượng nhiệt:

- Vật liệu chuyển đổi pha (PCM): vật liệu thay đổi pha thực hiện vào điều hòa không gian trong những tòa bên cao tầng.

- Trữ lượng hấp phụ: những vật tư nano xốp (ví dụ zeolite) sử dụng cho trữ lượng sức nóng rất có thể đảo ngược trong các tòa đơn vị cùng hệ thống sưởi.



Hình 2. Kịch phiên bản với các ví dụ về tài năng vận dụng sau đây của công nghệ nano trong ngành năng lượng <1>.

5. Công nghệ nano trong sử dụng năng lượng

a) Chất phương pháp nhiệt: các bọt cùng gel nano xốp (aerogel, bọt bong bóng polyme) thực hiện làm cho hóa học cách nhiệt trong những tòa công ty hoặc trong số quá trình công nghiệp.

b) Điều hòa không khí: quản lý thắp sáng và sưởi ấm thông minh trong các tòa đơn vị bởi các hành lang cửa số năng lượng điện nhan sắc, các mảng (array) gương kích cỡ micro hoặc gương bức xạ tia mặt trời.

c) Xây dựng bằng vật liệu nhẹ: các vật tư chế tạo nhẹ thực hiện những vật tư nano-composite (ống nano các-bon, ma trận sắt kẽm kim loại composite, sắt kẽm kim loại vơi phủ vật liệu nano, bê tông tính năng vô cùng cao, vật liệu polyme composite).

d) Các quá trình công nghiệp: thay thế sửa chữa những quy trình tiêu thú các năng lượng bằng các quá trình cách tân tiết kiệm ngân sách năng lượng hơn nhờ vào áp dụng công nghệ nano (ví dụ xúc tác nano, những quy trình trường đoản cú gắn ghxay, v..v).

e) Chiếu sáng: những hệ thắp sáng công suất cao (ví dụ LED, OLED).

<1> Application of Nanotechnologies in the Energy Sector, Hessian Ministry of Economy, Transport, Urban & Regional Development (https://www.technologieland-hessen.de/mm/NanoEnergy_website.pdf).

See more: Tập Hợp Các Số Nguyên Dương Thỏa Mãn Là Tập Hợp Tất Cả Các, Số Tự Nhiên

<2> K. D. G. Imalka Jayawardena, Lynn J. Rozanski, Chris A. Mills, Michail J. Beliatis, N. Aamina Nismya và S. Ravi P. Silva, ‘Inorganics-in-Organics’: recent developments và outlook for 4G polymer solar cells, Nanoscale 2013, 5, 8411–8427.