Comments 95
питаясь исключительно от тепла при комнатной температуре
Реинкарнация демона Максвелла...
Второй закон термодинамики ? Не, не слышали...
Так кто кого ?
Демона, говорите... Но ведь на микро(нано)-уровне движение воздушных потоков в комнате, даже при закрытых окнах, весьма разнообразно, турбулентно и разнонаправлено. Это как говорить, что мы не можем получать энергию из ветров на Земле, потому что воздух с неё никуда не утекает и не притекает. Просто "ветряк" должен быть достаточно маленького размера. Воздух конечно будет остывать в процессе, если отдавать энергию наружу (не выходи из комнаты...), т.е. вечного двигателя не будет. А внутри замкнутой системы, не всё ли нам равно, что происходит, молекулы летают, листы графена колышутся или маятник 30-киллограммовый качается в вакууме на магнитном подвесе. Всё это никаких законов не нарушает.
Можно даже вообразить 2 комнаты, из одной в другую будет циклически перетекать тепло при помощи подобных преобразователей. Всё ещё не нарушает законов, если нет потерь тепла наружу или попыток получить из этого движения какую-то энергию для использования опять же снаружи.
D1
1 o---|>|---o 2
Вот Вам схема этого вечного двигателя. Электроны в проводе колеблются под действием температуры проводника. А диод D1 пропускает их только в одну сторону. Соотвественно между точками 1 и 2 возникает ЭДС. Найдите ошибку.
Подсказка - схема работать не будет.
С просторов(c лурка):
Извините, что-то старость уже, лень думать, деменция - работать то точно диод генератором от тепла не будет, но напомните-подскажите , почему )
Т.е теоретически то понятно - "демон Максвелла" и термодинамика не позволяет, а физически - что мешает "горячим" электронам перелетать?
За глупость сорри, извиняйте )
Если упрощенно то : "идеальных диодов не существует(Это просто вариант демона Максвелла)". У реальных диодов есть ненулевое напряжение открытия. То есть электроны через него нужно проталкивать c затратами энергии. А при малых напряжениях он ведет себя как простое сопротивление и симметричен относительно направления. Подробнее например здесь https://studfile.net/preview/1567588/page:3/
а что за механизм будет препятствовать ?
в вакуумной колбе два электрода : один из цезия, легко отдаёт электроны, другой из анодированного алюминия - отдаёт гораздо труднее. Всё это на солнце будет создавать положительный потенциал на цезии, но и на Венере при +500С тоже "горячие" электроны должны активнее вылетать с цезия и попадать на алюминий.
Какой механизм я упустил ?
... а-а, чёрт, всё ж начинаю и сам соображать, ... вроде контакт, ... в нём проблема
вроде контакт
Ну да. А если второй контакт (замыкание кольца, с алюминия на цезий )поместить в место с другой температурой то ток потечет. И мы получили обычную термопару.
Спасибо, точно )
Там ниже у меня ещё одно "опровержение" - что графена в реале механических (слово добавлено позже) свойств использование невозможно, тк при его присоединении, в месте стыка он становится лишь обычной ничтожной добавкой углерода в обычном материале, например косм.лифта.
Что с этим?
Известно ли хоть одно реальное (не рекламное) хоть малейшее изделие с замечательными мех.свойствами?
Хоть с иголку?
От графеновых иголочек на катоде легче отрывать электроны и это работает:
Graphene serving as cathode of x-ray tube
https://patents.google.com/patent/US20160079029
X-ray generation using carbon nanotubes
https://nanoconvergencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40580-014-0034-2
электрические то свойства да, используются (как и графита)
ну а механические? я и упомянул замечательные "мех.свойства", счяс исправлю дополнительно
кстати, конец графеновой иголки то может быть одноатомным (для электричества, электронов).
Но попробуй мы использовать волшебные-якобы МЕХАНИЧЕСКИЕ свойства, например проткнуть этим острием что-либо реальное - одноатомность сомкнётся-сольётся с реальным веществом ... что-то у меня неверно?
Среди разных диодов существуют и фотодиоды (стоят в телевизорах для приема сигнала с пульта). При освещении фотодиода светом он создает ЭДС, то есть превращается в генератор. Тепло это тоже свет, только невидимого инфракрасного диапазона. Так что диод может генерировать электричество от тепла. Кстати знаменитые солнечные батареи по своей сути тоже фотодиоды.
Чтобы фотодиод получал избыточную энергию - температура фотодиода должна быть ниже температуры источника тепла(инфракрасных лучей). Нагретый диод тоже излучает. При равной температуре энергия будет равновесно передаваться в обе стороны.
А что делать со светодиодными лампами? Эквивалентная температура под 3000 градусов, при этом температура самой лампы может быть по Цельсию отрицательной и даже если фотодиод будет нагрет, он все равно будет работать. Естественно с КПД меньше 1 потому вечный двигатель не получится. КПД самих светодиодов близко к 100% потому они светят почти без нагрева. Так что сама температура фотодиода роли не играет. Кстати эквивалентная температура светодиода в пульте телевизора тоже за 2000 градусов. :))
Так что обязательного соответствия температуры источника и энергии испускаемого им света нет. Квантовая физика не тожденственна простой термодинамике.
Если светодиод нагрет, то он будет излучать как и нагретый кирпич. Даже без электричества. Вместе с этим , если он исправен может и преобразовывать эл-во в свет. В любом случае в его спектре будет часть обусловленная его температурой. Есть ещё светлячки всякие , хемилюминесценция и что?
Абсолютно черное тело по которому говорят про тепловое излучение это физическая абстракция. Реальные тела отличаются от него. Спектр светодиода практически не зависит от его температуры. Тепловое излучение от температуры корпуса по сравнению с основным излучением очень малая величина. А сильно нагреть светодиод не получится. Сгорит.
С просторов(c лурка):
Двигатель рабочий, но не вечный: кот работает на Вискасе!
Двигатель рабочий, но не вечный
Ну не знаю. Все относительно. Возможно что с точки зрения кота это вечность.Ведь как известно, продолжительость минуты зависит от того, с какой стороны от двери туалета находишься.
Дело не в коте, а в бутерброде. Бутерброд работает не на мистике, а на адгезии: если он падает маслом вверх, то подпрыгивает и переворачивается; а если маслом вниз, то естественным образом прилипает к грунту и не подпрыгивает.
Даже можно померить эту ЭДС, только нужен будет чувствительный измерительный прибор. Тепловые шумы никто не отменял. И полупроводники могут ощутимо шуметь. Для полупроводниковых приборов, предназначенных для работы в схемах малошумящих усилителей, в описаниях указываются их шумовые характеристики.
Правильно, это будет белый шум со средним в нуле. Так что извлечь энергию всё равно не получится, у Вас будет тепловое равновесие. Кстати - измерительный прибор у Вас - активный, пассивный покажет ноль. Чувствительность - стоит затрат энергии.
Скорее всего розовый шум. Про извлечение полезной знергии речи не идёт. Энергия шума там незначительна и поскольку она носит нежелательный характер, её всячески стараются уменьшить. Но она не нулевая и пропорциональна температуре окружающей среды.
Также стоит помнить, что полупроводник обладает ёмкостью и не известно, сколько электронов и дырок проскочило потенциальный барьер. Поэтому разность потенциалов будет присутствовать. Увы, всегда при н. у. (нормальные условия). То что с точки зрения получения энергии шум и разность потенциалов в данном случае совершенно бесперспективны. С этим согласен.
Я Вам еще упрощу модель. Представьте два одинаковых резистора включенные параллельно с одинаковой температурой. Вот Вам вопрос: "почему шумовое тепловое напряжение одного резистора не греет другой" ? :)
Один МЛТ другой ОМЛТ? :))
Модель не полна. Если взять два проволочных резистора с одной температурой, один из которых неподвижен, а второй вибрирует вдоль корпуса резистора, то в цепи будет электрический ток. Электроны имеют массу и следовательно энергию. Помнится в школе рассказывали про опыт: раскрутить катушку с проводом и резко остановить. На катушке возникает ЭДС. Именно так экспериментально подтвердили отрицательный заряд электрона. Как я понял аналогичный эффект приведен и в статье.
Это неправильная картинка. Там, где котэ соединяется с хлебом, должна быть обозначена синяя изолента! ТОЛЬКО СИНЯЯ! И ЧЕТКО ОБОЗНАЧЕНА!
Подключение генератору должно быть таким, чтоби НИ ОДНО КОТЭ не пострадало!
Подсказка - схема работать не будет.
Дуб – дерево. Олень – животное. Смерть неизбежна. И другие мудрости от кэпа.
Также получается, что предметы не могут излучать тепловое излучение. Потому что тут, очевидно, нужен демон Максвела, который будет избирательно выпускать от предмета только те фотоны, которые летят наружу, унося энергию и охлаждая предмет. Представляете, что происходило бы, если бы тепловое излучение существовало? Лежит кирпич и излучает электромагнитные волны, и при этом сам охлаждается, без подвода энергии извне! А окружающая атмосфера его обратно нагревает, а он снова излучает, невероятно, фантастика! Вечный двигатель! Попрание законов Мироздания! Можно было бы из космоса навести на кирпич очень мощный телескоп с фотоэлементом в фокусе и получать дармовую энергию бесплатно. А затем по лазеру её обратно отправить.
А ещё тепловой насос не существует, не может же КПД быть больше 100%, это противоречит здравому смыслу и законам физики [смешная_картинка_с_котиком.jpg].
Если серьёзно, в любом случае используются какие-то градиенты энергии, той или иной величины, а сама энергия в нашем случае поступает например от Солнца, и никаких законов не нарушает. Я привел пример с ветряками в атмосфере, мысленно редуцируя атмосферу до размера комнаты. Вы же не будете отрицать, что в комнате какие-то движения воздуха обычно присутствуют, от перепадов давления при нагреве через окно возникают вихри, от движения людей. Можно эту энергию собрать. Самый тупой вариант – лопасти с генератором, он уловит только очень крупные движения. Какие-то небольшие колеблющиеся лепестки, закрепленные на пьезоэлементе, уловят более мелкие пертурбации (там как раз ваш диод D1 и пригодится). До какого минимума тут можно дойти, вопрос дискуссионный, очевидно на уровне колебаний отдельных атомов не получится их энергию собрать при помощи другой машины (из атомов). Графеновые листы вероятно чуть выше этого уровня.
Лежит кирпич и излучает электромагнитные волны, и при этом сам охлаждается, без подвода энергии извне
Так и есть. А окружающие его предметы, с той же температурой посылают ему лучи смерти инфракрасные лучи обратно, так как у них такая же температура. И все при своих. Школьный учебник открыли бы что-ли для разнообразия. И почитайте еще про броуновское движение, лопасти- это частный случай,а средняя энергия броуновской частицы (и не важно какой они формы) равна средней кинетической энергии молекулы, а их распределение подчиняется Распределению Максвелла (читайте википедию на все выделенные термины),а также про "Существуют ли лучи холода?" http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000061/st148.shtml Перельмана. Насколько я помню, этот вопрос также обсуждается в школьном учебнике физики. Когда разберетесь, пишите еще.
Flying_Horse_-_Gatorrada_Cat-Toast
Термодинамику уже раз кардинально пересматривали. Сначала тепло передавалось строго от теплого к холодному, а потом придумали холодильник.
Думаю что "Сборщик энергии вибрации" намекает на механическую энергию, которая возникает из-за микровибраций.
Если собирать энергию микровибраций ,вызванных броуновском движением, то это вызовет охлаждение материала и нарушение второго начала термодинамики. Так что все равно где то ошибка и это работать не будет.
Термопару уже придумали почти ровно 200 лет как (1821). Так что проблем с преобразованием тепла (точнее разницы температур) в электрический ток у термодинамики нет никаких.
С графеном, я так понимаю, та же история. Просто немного на других принципах, но принцип тот же: при отсутствии градиента не заработает. Резистор и лист графена должны иметь разную температуру, иначе ток не потечёт.
Судя по описанию их принципа - можно вообще взять два резистора разных температур - тоже потечёт "броуновский" ток - за счёт разницы в амплитуде "тепловых" колебаний напряжения на резисторах. Смысл графена тут, как я понял в том, что у него эти колебания - не белый шум, а какие-то определённые частоты, за счёт чего КПД преобразования выше.
Интересно, есть ли экономическая и практическая целесообразность использовать геотермальное тепло "вынимая" его на поверхность через теплообменник и уже на поверхности преобразовывать в электричество, например на полупроводниковых элементах? Кто знает?
кпд емнип десятки процентов. эффективно только там, где этого тепла не просто много, а "дохрена и брызжет из всех щелей". смотри ту же исландию - там имеет практический смысл. ибо очень неглубоко имеется лавовые карманы с температурами в несколько сотен градусов.
для солнечных панелей сколь помню были расчеты что выгоднее протянуть сколько там сотен метров лэп чем заморачиваться с панелями...
вы только что открыли тепловой насос:
https://www.geopumps.ru/primenenie/dlya-dachi/
сбор энергии с термопары труден, неэффективен, но вполне отработан.
на мой взгляд трудность будет в получении энергии из переменного тока/напряжения крайне маленькой амплитуды.
в той же термопаре напряжение в единицы доли вольт уже создает трудности.
обнаружили не только броуновское движение, но и более крупные движения самого графенового листа
тут говорится не о броуновском движении, а о других вибрациях возможно от движения воздуха или вибраций в помещении. я так понял происхождение вибраций ещё на уровне предположений, поэтому и не уточнили.
Лист графена размером 10x10 мкм дает 10 мкВт,
Тоесть лист 1x1 м даст всего 1 Вт?
100 кВт
Ну и учитывая толщину графена, в слое 1 см можно напихать ещё миллионы таких листов (чисто теоретически)
А 1000 слоев - 10мм х1м^2 = 100МВт . Солнце излучает 65 МВт с квадратного метра. То есть сендвич нужно прижимать к солнцу чтобы он не охладился до абсолютного нуля!
Точно! 100 кВт, как-то я изначально криво посчитал
Да, признаю, как-то одномерно и не обдумано посчитал.
В статье также криво сказано:
лист графена размером 10 микрон, .... производит около 10 микроватт энергии
не площадь 10 мкм2 указана, а один линейный размер - 10 мкм. Хотя в видео исследователь четко обозначает два линейных размера листа.
Когда писал свой комент специально указал площадь листа, а вот итоговая мощность в голове так и осталась 1 Вт (
Ну и учитывая толщину графена, в слое 1 см можно напихать ещё миллионы таких листов (чисто теоретически)
А если посчитать количество слоёв графена в стержне карандаша, то получится компактный ядерный реактор!
я думаю там нелинейная зависимость производимой мощности от размеров...
как в старом анекдоте "теоритически мы имеем 30 тыщ доларов, а практически..."
Если это выстрелит, то это будет бомба! Холодильник который забирает с квадрата 100 кВт!!! С такой технологией я за месяц на даче термоядерный реактор построю!!!
Хотя постойте, не то ли изобретение привело к Ледниковой эпохе динозавров?
Какой-то день продуктивный сегодня.
Тут вечный двигатель из графена придумали, там варп-двигатель создали.
вы ещё вакцину с госпитализацией пропустили - у кого-то сегодня на улице будет праздник
а я говорил, что скрывают :)
Тут вечный двигатель из графена придумали
The Power of Motion; Harvesting Energy from Freestanding Graphene
It won’t produce a lot of power, but we think that we can have it. You know, it’s kind of like solar power, I guess, you know, in the sense that you can harvest this energy maybe you could store it and use it later. We kind of think of it a lot like solar power and wind power. You can harvest energy from solar power and wind power indefinitely, so this is kind of the same idea. People ask me all the time, “Is this like a perpetual motion machine, you know, it will run forever.” No it’s not, you know, solar power and wind power are not perpetual-motion machines in the sense that if the sun goes away then your solar power goes away and your wind power goes away, and the same thing with this thermal power. So it’s not a perpetual-motion machine, it is just taking advantage of all this extra heat that’s sitting around because of the sun heating the earth.
Надо объединить одно с другим и улететь куда подальше.
Можно пояснить вот этот абзац?
Графен является двухмерным материалом, которого не должно существовать. Но благодаря лазейке, а именно, что атомы углерода, из которых состоит графен, колеблются, он может существовать. Это известно как броуновское движение.
Звучит, как будто учёный неестественно полюбил журналиста.
Почему это графен не должен существовать? Мало, что ли, на свете полимеров с двумерной структурой? Или вопросы возникают к валентности атомов, которая должна быть 4, а на картинке, очевидно, 3?
Броуновское движение - это движение крупных частиц взвеси, вызванное ударами молекул. У автора какое-то своё понимание броуновского движения? Или графен существует только в условиях бомбардировки листа графена посторонними молекулами газа? Или что?
Имхо, и автор упоролся, и переводчик расслаблено подошёл к выбору, чего переводить.
Its existence is a bit of quandary, however, as graphene is essentially a two-dimensional material that shouldn't exist. But thanks to a loophole, namely that the carbon atoms that make up graphene are fluctuating, it is able to exist. This is known as Brownian motion..
iflscience это популяризаторский сайт, имхо, там довольно много хайповых статей с подобным содержимым. Скорее всего автор на iflscience взял какую-нибудь фразу и «улучшил» до потери смысла.
Например похожая, но значительно более понятная формулировка есть здесь www.printedelectronicsworld.com/articles/13193/using-natural-motion-of-2d-materials-as-source-of-clean-energy
Graphene is a seemingly impossible material. For years, scientists had theorized that lifting a single layer of carbon atoms from a chunk of graphite could produce the first two-dimensional material, which they called graphene. Finally, in 2004, this was accomplished by two physicists at the University of Manchester, who earned the Nobel Prize in Physics for this breakthrough. There was a problem, however: two dimensional materials violate the laws of physics. Without the support of a substrate, physics predicts they would tear apart or melt, even at a temperature of absolute zero. Physicists had to find a loophole to explain their existence.
That loophole turned out to be related to a phenomenon known as Brownian motion, small random fluctuations of the carbon atoms that make up graphene. This causes the material to ripple into the third dimension, similar to waves moving across the surface of the ocean. These movements in and out of the flat surface allow graphene to stay comfortably within the laws of physics.
Не удивлюсь, что исходный автор просто натравил какой-нибудь машиннотренированный «уникалайзер — уменьшайзер» на текст и получил то что получил.
вроде бы, графена и не должно существовать, тк все его волшебные мех.свойства - теоретические, от одноатомной толщины. Но практически, для того чтобы воспользоваться этим одноатомным - его надо как-то прикрепить, например к космическому лифту : в месте соединения уже не будет одноатомности!? Будет обычный материал, с малой долей углерода во внутреннем слое! - Нет разве?!?
Ну и на практике уже лет 20? мы имеем : звонкие фразы о волшебной механической сверхпрочности! - и ни одного, даже сверхмалого прочного образца. .. Если я где заврался, то поправьте радьбога
а одноатомные не станут гуглоатомными при соединении их? проблема не упоминается и не обсуждается почему-то, все десятки лет, хотя очевидна, - нет разве?
добавляют для электропроводности (как и графит).
рекламными сувенирчиками должны БЫ завалить мир , вроде : ну хоть лезвийце или напёрсточек или уж ниточку сверхпрочную - Вы хотя бы слышали?
что-то уж больно похоже на достижения еКат-а и еДрайв-а и "инерциоида", извините за выражения и за цинизм.
если я где-то наврал, поправьте пожалуйста
вот, к примеру.
ocsial.com/media/file/2021/07/06/BROCHURE_TUBALL_RUS_21.062.pdf
а отрезать что-то поверхностью(слабостабильной кстати) в тысячные доли миллиметра проблематичненько.
а отрезать что-то поверхностью(слабостабильной кстати) в тысячные доли миллиметра проблематичненько
именно об этом я и говорю, и не только "отрезать", но и каким-угодно способом воспользоваться волшебными-якобы мех.свойствами
По ссылке пройдите
так это рекламная страничка той же конторы, ни одного из "вариантов использования" не видно не слышно в реале, ... 2 долл за кг это вообще мизерная цена для эпоксидки и силиконов - и при волшебных-якобы супер-свойствах уже давно невозможно было БЫ купить грамм клея и метр верёвочки без замечательного наполнителя.
Когда Вы ожидаете, что продукт появится в продаже?
делаются тоннами в год, стоят $2к за кг
Не отличите вы их в сувенире от графита
и не только в сувенире - а вообще в реале, это тоже я имел в виду, вся деятельность OСSiAl-а крайне убедительна (по их словам, на их сайте),- но и совершенно не видима в реале за десятилетие бурной деятельности, (и как может работать , даже в теории непонятно?) - очень напоминает еКат и еДрайв, со всеми их авторитетными свидетельствами.
Вы тоже сомневаетесь, как можно ухватиться за одноатомный слой, насколько я вижу?
Если бы лист графена болтался от броуновского движения так, как показано на рисунке - ОК. Но вот ведь зараза, на каждое движение одной части листа в сторону отрицательного электрода будет приходиться движение другой части листа к положительному (в среднем). В итоге никакого изменения потенциала не возникнет, а значит - и напряжение на обкладках не поменяется. Мир спасен от замерзания?
PS: Хабр - ты куда? Ждем статью про подтверждение дискообразной формы Земли?
В итоге никакого изменения потенциала не возникнет, а значит - и напряжение на обкладках не поменяется.
The Power of Motion; Harvesting Energy from Freestanding Graphene
What we did to make it, really prove that it could be something useful, I think, is we connected the metal probe to diodes, these are gates essentially that allow current to flow only in one direction. So when the graphene is moving toward the metal probe and the current starts to flow, the charge on the graphene starts to increase by current flowing in the circuit and it’ll go in one direction and we isolate the flow of current using a diode. When it goes, let’s say clockwise. And then when the graphene flips away, the current will flow counterclockwise. But because of the diodes it is forced to go through a different path through the circuit, so we can tell when the graphene is moving toward or moving away because of the way the current flows through these diodes.
И? Описана схема работы двухполупериодного выпрямителя. Инновационности в ней нет совсем.
Проблема в том, что мембрана из графена не будет колебаться с одной пучностью, а на ней будет нечто, похожее на рябь, и извлечь из этой ряби энергию, на мой взгляд, нереально. А если попытаются, к экспериментаторам придут стражи законов термодинамики и заключат в клетку Фарадея рядом с демоном Максвелла. :)
ага, тоже заметил.
значит размер мембраны должен быть меньше какой-то величины. вот только какой
ну и как ответ на многие влажные мечты чуть выше - эффективность системы обратно пропорционально размерам. с листа больших размеров вообще не получишь ничего.
или нет...
Может стать «чистым и безграничным» источником энергии, а может и не стать, а может пошел ты. *картинка с ироничным марком уолбергом*.
Обожаю подобные заголовки..
Графен является двухмерным материалом, которого не должно существовать.
Но благодаря лазейке, ..., он может существовать.
Не дОлжно ему существовать, не положено. Нужно запретить! Существование лазеек пресечь. Провести работу по выявлению других лазеек, позволяющих существовать тому, что существовать не должно.
Вроде бы внимательно перечитал все комментарии и удивился, что никто не вспомнил термина "Даровóй двигатель" Он же "псевдовечный".
Речь, похоже, о нём. И "тепловые насосы", о которых упоминалось выше, тоже к нему относятся. Откуда и >100% КПД у бытовых кондиционеров.
По термодинамике вроде как низя просто генерировать энергию, просто охлаждая окружающую среду.
Как я понимаю, вместо взвешенных частиц-графеновая решётка.И хотя броуновское движение — беспорядочное,но время от времени листик туды сюды будет,не так ритмично как в видео, но всё же.Энергия берётся от молекул воздуха,температура понижается.В идеале обьединяем с процесором-тот нагревает,этот понижает-профит.
Графен может стать «чистым и безграничным» источником энергии