TransylvaniaCon 2025
И чудесная версия от @DeXtR о проблемах оборотней #comment_375958602
И чудесная версия от @DeXtR о проблемах оборотней #comment_375958602
Исследователи из Сколково Института науки и технологий (Сколтеха), Московского физико-технического института (МФТИ) и Института нанотехнологий и микроэлектроники Российской академии наук (РАН) достигли пятикратного повышения емкости углеродных наностен — материала, применяемого в электродах суперконденсаторов. Эти устройства служат дополнением обычным аккумуляторам в электромобилях, поездах, портовых кранах и других системах.
Основным достижением стало увеличение емкости углеродных наностен путем обработки оптимальной дозой высокоэнергетических ионов аргона. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
В отличие от традиционных накопителей энергии, таких как литий-ионные батареи, суперконденсаторы способны накапливать или отдавать энергию почти мгновенно, что делает их идеальными для резких всплесков мощности — например, при старте автомобиля, подъеме тяжестей или перепадах напряжения в электросети. Когда избыточная энергия выделяется (как при торможении электропоезда), суперконденсатор может ее захватить для повторного использования.
По сравнению с литий-ионными аккумуляторами суперконденсаторы функционируют в более широком диапазоне температур, менее подвержены деградации, представляют меньший риск возгорания и проще поддаются переработке. Комбинация двух технологий продлевает срок службы и ускоряет зарядку литиевых батарей.
«Чем больше энергии смогут хранить суперконденсаторы, тем шире область их применения. Мы исследуем методы улучшения их свойств путем различных видов обработки углеродного материала электрода», — отмечает руководитель исследования, доцент кафедры материалов Сколтеха Станислав Евлашин.
Верхний ряд — СЭМ-изображения, нижний ряд - ПЭМ-изображения структур до и после ионной имплантации с различными дозами облучения.
«Ранее в этом году мы продемонстрировали, что емкость можно увеличить за счет внедрения атомов других элементов в углеродные наностены. Сейчас мы получили более значимый прирост, обработав углеродный материал ионами аргона на ускорителе. Мы выявили оптимальную дозу ионов для максимального формирования полезных дефектов без чрезмерного повреждения вещества».
Углеродные наностены можно визуализировать как вертикально ориентированные стопки из примерно 10–15 слоев графена.
Благодаря своей структуре углеродные наностены обладают большой удельной поверхностью, что обеспечивает высокую емкость источников энергии. Для дальнейшего улучшения свойств наностены обрабатывались имплантацией ионов аргона, вызывавшей появление дополнительной дефектов в материале.
Эти дефекты и их взаимодействие с функциональными группами при окислении на воздухе привели к улучшению электрохимических характеристик углеродных наностен.
Соавтор исследования Никита Орехов, заместитель руководителя лаборатории вычислительного проектирования материалов МФТИ, подчеркнул: «Атомистическое моделирование на суперкомпьютере помогло нам обнаружить специфические структурные изменения в углеродных наностенах после воздействия разными дозами ионного облучения.
"Как выяснилось, при оптимальных дозах около 1014 ионов на квадратный сантиметр в материале формируются особые дефекты — наноразмерные полости. Поскольку молекулы электролита имеют нанометровые масштабы, они способны проникать в эти пустоты. Таким образом, материал отличается не только большой удельной поверхностью, но и наноструктурой, дополнительно повышающей емкость".
По словам участников исследования, ионная имплантация — это отлаженная технология, широко используемая в микроэлектронике для активации кремния. Теперь она может способствовать разработке современных энергоносителей. Ионная обработка эффективна даже для углеродных материалов с изначально высоким качеством.
Стоит отметить, что такая методика позволяет улучшать углеродный материал в объеме, а не только на поверхности, благодаря высокой проникающей способности ионов.
«По сравнению с гетероатомами, которые мы раньше внедряли в углеродные наностены, дефекты создавать проще, поэтому вместо тонкого активированного слоя такой "активированный уголь" можно производить практически в промышленных объемах», — добавил Евлашин.
Мы ждали этого пол года, и вот — свершилось.
Для ЛЛ: на практике проверили некоторые мифы об использовании обычной соли в посудомойке.
Кто следил, те знают. Если вдруг вы впервые слышите об эксперименте, то вот список ключевых постов в серии:
Для ЛЛ: специальная соль продаётся в 4 раза дороже, чем обычная. Вокруг этой темы существует множество мифов и разногласий.
Ранее я уже писал о том, с чего всё началось и каков смысл эксперимента. Постараюсь объяснить, почему я взялся за это и довёл до конца. Основных причин три:
Мне нужно было в первую очередь разобраться для себя;
For the great justice — установить истину и разоблачить маркетологов с мракобесами;
Поучаствовать в холиваре и, возможно, положить ему конец.
Ну фиг его, если покупать ПММ, то наверно и состав на неё надо брать специальный🤔 у меня ПММ нет, но думаю не просто так спец соль сделали. Это как вечный спор про замену масла в двигателе: надо или уловка корпораций????
Отлично. Пусть автор проверит на своей посудомойке, можно ли пользоваться обычной солью. Если через год эксплуатации с ней ничего не произойдёт, все дружно переходим на поваренную соль, назло корпоративным жлобам!
Написано все с юмором, конечно.
Но что я могу сказать... У меня ПММ Indesit, всегда использовал соль Финиш или Сомат, все было хорошо. Решил чуть сэкономить, взял тоже специальную соль для ПММ только другого, более бюджетного производителя. У меня индикация отсутствия соли так и не погасла, сколько циклов мойки я не запускал, сколько не пытался размешивать соль в бункере, датчик так и не увидел, что соль есть.
Так что можете сыпать хоть йодированную соль, но моя машина не видит даже бюджетную специализированную соль, не говоря уже о поваренной.
Мне вообще кажется, эти посты - нативная реклама производителя.
Они же не пытаются доказать, что ионообменная смола нужна в посудомойке, они пытаются доказать, что специальная соль лучше обычной)
Короче, не на ровном месте возникла эта серия :)
Для ЛЛ: мотайте в самый конец к выводам
А мы подробно пройдёмся по каждой из гипотез:
Что я предполагал:
Я предполагал, что пищевая соль обладает достаточной степенью чистоты, она ведь пищевая всё-таки.
Что писали другие:
Обычную соль чтобы понять разницу достаточно растворить килограмм в воде и посмотреть на остаток: там будет до половины чайной ложки песка и чего-то не рас творившегося. Казалось бы хрень, но после 5-6 кг это будет в фильтрах или внутренностях машины или в жиклерах.
п.1 - нерастворимый осадок будет, даже не сомневайтесь.
Могу сразу сказать. Славяночка очень грязная, когда растворяешь ее 5 кг сверху грязная пена даже плавает. И остаётся нерастворимый осадок типа песка процентов 3 примерно на глаз.
Главное сыпать выварочную соль (обычную), она рубля на три дороже молотой каменной и чистая без примесей. Лет 15 такую сыплю в пмм, всё нормально.
В поваренной в зависимости от сорта разное допустимое содержание примесей. Экстра вполне подойдёт, уже лет 10, как сыплю таблетированную соль, как раз экстра
Во-первых, берите не йодированную соль, во-вторых, берите сорт "Экстра", в ней примесей 0,3%, в третьих, в воде гораздо больше примесей, но никто об этом не парится.
Что оказалось на практике:
На практике грязь действительно обнаружилась в Славяночке. Конкретно — деревянная щепка и вполне ощутимое количество песка.



Мозырь, как и Сомат растворились полностью без остатка.


Славяночка - соль самосадочная, т.е. собирается донный осадок соли. Соль производится казахским (внезапно) предприятием "Аралтуз" (Арал соль) и добывается из озера Жаксыкылыш.
Мозырь - выварочная - выпаривается из очищенного рассола. Рассол качают из подземного Мозырского месторождения каменной соли.
Славяночка это казахская соль, в пищу её употреблять нельзя категорически. В ней камни, мусор, палки, песок - лично видел, а люди говорят ещё и стекла битые попадаются. Она годится только зимой лед посыпать. Почему она как пищевой продукт продаётся - непонятно
Что я предполагал:
Я предполагал, что без перемешивания и нагрева соль будет растворяться постепенно и равномерно.
Что писали другие:
Везёт у меня расход 10 кг в неделю система очистки расходует мозырсоль не айс уходит быстрее аквафора
Специальная соль удобна тем что растворяется медленее. Сыплю обычную ее просто больше уходит тк она растворяется быстрее.
Что оказалось на практике:
В эксперименте была соль разной зернистости: сомат самый мелкий, мозырь немного крупнее и славяночка самая крупнозернистая. Сомат чуть дольше намокал, славяночка насыпалась с пустотами. В остальном все три вида соли вели себя одинаково — постепенно растворялись, не зависимо от зернистости, чистоты или чего-либо ещё.
По отметкам на банках можно отследить всю историю, каждая отметка — это неделя эксперимента. Ни о каком быстром растворении не может идти речи. В итоге сомат растворился чуть раньше, но это из-за того, что его изначально было немного меньше.
Идея о том, что специальная соль делается крупнозернистой для более быстрого или более медленного растворения не имеет никаких подтверждений. Тем более, что сомат — это тоже специальная соль, но при этом мелкодисперсная.
Что я предполагал:
Раз сомат мелкозернистый, значит это допустимо. Соль просто будет лежать в контейнере, а двигаться будет только раствор.
Что писали другие:
Там не важно быстро она или медленно растворяется, времени достаточно, ионообменник промывается насыщенным раствором соли.
Слишком мелкий помол приведёт только к тому, что ещё не растворившаяся соль тоже будет вымываться из бункера, поэтому обычно или крупный помол, или таблетки
У мелкой соли поверхность больше, проблема с ней - слипаемость, сверху она быстро вымывается, но остаток слипается и остаётся.
Что оказалось на практике:
Мелкие кристаллы неизбежно появляются и довольно хорошо плавают в растворе. Если конструкция солевого контейнера ПММ предполагает одновременно поступление новой воды и откачку раствора, то теоретически может вымываться некоторое количество кристаллов. Мало-мальская сеточка на выходе из контейнера полностью решает эту проблему. Если контейнер спроектирован иначе, то проблемы даже не возникнет.
В любом случае, уплывшие кристаллы слишком мелкие, чтобы повредить помпу и быстро растворятся ещё по пути. В ходе эксперимента мы точно установили, что концентрация раствора в банках, а тем более в ПММ, далека от максимальной, так что накопление случайно уплывших кристаллов, где бы то ни было, исключено.
Что я предполагал:
Я думал, что соль будет растворяться по всему объёму равномерно, а слипшиеся кристаллы образуют пористую структуру, которая продолжит растворяться и держать форму.
Что писали другие:
Это кстати хреновая соль. Пользовался ей. Она комками собирается, хуже растворяется.
Лучше гранулированную. Тот же финиш
"Оптимизация" соли заключается в: ... Крупных гранулах — они растворяются постепенно, а не комкуются при контакте с горячей водой.
Если найти соль, что не сразу вся растворяется и при этом не комкуется, то можно смело сыпать.
Разница может быть только с физической точки зрения, мелкая соль лежит плотным комком, а крупная имеет "тоннели" между крупинками, то есть растворяется более равномерно.
Купил 10 кг год назад за 200 рублей на озоне.
из плюсов - крупные гранулы которые точно не комкуются и растворяются по мере необходимости
Блин, вам не насрать, что они могут комковаться? Соль растворяется, раствор восстанавливает смолу. Если соль скомковалась - она будет растовряться чуть медленнее - именно для этого её таблетируют. Применение обычной соли в пмм это просто чуть больший расход этой самой соли и все...
Кстати, подумалось: для эффективного слёживания нужны перепады температур (вначале потеплее, чтобы растворить побольше соли, потом похолоднее, чтобы она кристаллизовалась и соединила крупинки на дне, и так по кругу).
В посудомойку на даче всыпал экстру. Перед зимой воды вынул полиэтиленовой баночкой от краски для волос. К весне стала каменной. ломал палочкой для еды. Так что слёживается она когда воздух вокруг. Вообще если оставить пачку в картоне в шкафу каменная станет от влажности - впитывает.
Что оказалось на практике:
На практике соль в растворе не слипается, вообще никак.
Комкование бывает только в сухом виде, когда соль слегка намокает, а затем обратно кристаллизуется при высыхании.
Что я предполагал:
Я считал, что все виды соли проявят себя одинаково, но был готов к неожиданностям.
Что писали другие:
Вангую, что в средстве для ПММ "Сомат" находится та же самая соль экстра (наиболее вероятно производства либо Мозырьсоль, либо из Тульской области - там кажется два предприятия по выпуску экстры ), только расфасованая в картонную упаковку, в противном случая маркетологи уже давно написали бы на пачке за счет чего она обладает такими волшебными свойствами.
...
И еще - вы сравниваете соль с сильно разным содержанием хлорида натрия. Экстра по определению практически чистый продукт из-за способа производства. Славяночка (которая скорее "азиаточка" - это продукт "Аралтуза" - самосадочная соль из соленых озер Казахстана)
Физические свойства относительно растворения, комкования, слеживания и тд скорее всего так и останутся на одном уровне без каких-либо значимых различий, а вот химический состав у солей может различаться, что может сильно повлиять на эффективность соли.
Что оказалось на практике:
С самого начала и на всём протяжении эксперимента была очевидна разница в чистоте соли. Значимых различий по всем остальным критериям не выявлено.
И так, ради чего всё затевалось:
Сыпать простую соль в посудомойку можно при условии, что она чистая (выварочеая, сорт экстра);
Специальная соль на 25% состоит из такой же соли «Экстра» и на 75% из маркетинга;
Размер гранул вообще не влияет ни на какие процессы в ПММ: соль не слипается, не вымывается, не растворяется быстрее или медленнее;
Многие люди очень уверенно писали полную чушь, а некоторые с самого начала были правы. Сейчас, когда итоги подведены даже любопытно, какие ещё аргументы найдутся у любителей платить за бренд.
p.s.: Этот пост вызревал в черновиках 69 дней и всё равно на мой взгляд не завершён. Но тянуть уже больше некуда, а публиковать всё равно надо. Основные выводы вроде есть, а если что-то забыл или упустил — добро пожаловать в комменты.
p.p.s.: В этой серии я еще предполагаю пару постов про регенерацию смолы, но это будет позже, когда появится свободное время.
А чего никто не пишет, что Дубна это один из важнейших в России и мире городов-лабораторий и работы, которые здесь проводят имеют статус передовых.
Почему-то, как утильсбор, долина, цены, мигранты, так все наперебой воют, а как что-то действительно важное и передовое, языки в жопу засовывают.
Зы: меня точно так же не устраивают ни мигранты, которых нужно выслать на родину без права возвращаться, ни бродячие собаки, которых надо нахер отстреливать без жалости и сострадания, утильсбор, который простому люду в хуй не впился, и т. д.
Но блин, я горжусь тем, что Россия сохранила и приумножила научное наследие предков, несмотря на всю жопу, которая происходила/происходит и будет происходить в нашей стране.
–Почему учитель физики не пришёл на урок?
–Потому что распался на атомы!