Молекулярные челноки пригодились для водородной энергетики

Группа ученых из разных стран установила механизм, который определяет свойство магниевых наночастиц отдавать накопленный водород. Пресс-релиз работы, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Science, представлен на сайте Университета Уппсалы.

Водород считается перспективным топливом, которое сможет заменить традиционные углеродные источники энергии. Основной задачей на сегодняшний день является разработка материала, который сможет накапливать большое количество водорода и в то же время будет обладать способностью легко его отдавать. Ученые создали несколько материалов, которые в той или иной степени удовлетворяют этим требованиям: например, органические губки или "слоеный пирог" из кальция с литием. Одним из популярных вариантов являются металлы и их гидриды.

В данном исследовании ученые работали с наночастицами гидрида магния, которые могут "впитывать" до 7,7 процента водорода в весовом соотношении. Для поглощения или отдачи водорода к наночастицам необходимо добавлять катализаторы - вещества, "запускающие" эти процессы.

Одной из теорий, объясняющих механизм работы катализаторов, была теория челноков. Согласно этому предположению, молекулы катализатора - в данном случае это титан, ванадий, железо и никель - переносят на себе водород от поверхности материала внутрь и наоборот. Ученые из Университета Уппсалы и их коллеги построили компьютерную модель, которая объясняла процесс переноса на молекулярном уровне. Понимание принципов работы катализаторов может оказаться полезным для разработки новых и усовершенствования уже созданных способов хранения водорода.

Притягательность водорода как источника энергии определяется несколькими причинами. Во-первых, он является одним из самых распространенных элементов на Земле, а во-вторых, при его использовании образуется вода, не представляющая опасности для экологии планеты. Энергия выделяется при реакции водорода с кислородом.

Астрономы обнаружили три Суперземли

Европейские астрономы обнаружили систему, состоящую из звезды и трех планет земного типа. О своем открытии ученые сообщили на конференции в городе Нант, Франция. С пресс-релизом работы можно ознакомиться на сайте Европейской организации астрономических исследований в южном полушарии.

Все обнаруженные планеты принадлежат к классу Суперземель (super-Earth) - планет, масса которых больше массы Земли, однако меньше Нептуна и Урана, которые тяжелее Земли в 17 и 14,5 раз, соответственно. Массы новооткрытых планет составляют 4,2, 6,8 и 9,4 массы Земли. Период обращения Суперземель вокруг своей звезды, получившей название HD 40307, составляет 4,3, 9,6 и 20,5 дней.

Звезда HD 40307 удалена от Земли на 42 световых года и находится в той части неба, где расположены созвездия Золотой Рыбы и Живописца. Масса звезды составляет около 80 процентов от массы Солнца.

Для поиска планет астрономы из Женевской обсерватории под руководством Майкла Мэйера (Michel Mayor) использовали уже ставшую стандартной технологию. Основная трудность в обнаружении планет состоит в том, что они не обладают собственным излучением, поэтому их практически невозможно "засечь". Однако наличие у звезды планет можно обнаружить, измеряя незначительные отклонения в ее движении: гравитация планет слегка искривляет траекторию звезды и вызывают легкие колебания.

Этим способом были найдены десятки гигантских юпитероподобных планет. Однако для обнаружения планет меньшего размера необходимы существенно более точные измерения траекторий движения планет. Так, скорость колебаний HD 40307, вызываемых тремя Суперземлями, составила около двух метров в секунду.

Чтобы зафиксировать такие незначительные отклонения, астрономы воспользовались прибором HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher - Высокоточным измерителем радиальной скорости для поиска планет), расположенным в Европейской южной обсерватории в городе Ла Силла, Чили. Этот прибор, вмонтированный в телескоп длиной 3,6 метра, позволяет определять колебания звезды, скорость которых составляет менее одного метра в секунду.

Дэвид Чарбоно (David Charbonneau) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, специалист по планетам, находящимся вне Солнечной системы, считает, что найденная планетная система поможет ученым в изучении нашей Солнечной системы. Кроме того, это открытие наряду с исследованием двух сотен звезд, проведенных Мэйером и его коллегами, позволяет предположить, что вокруг 30 процентов звезд, похожих на Солнце, обращаются относительно небольшие планеты, масса которых составляет от четырех до тридцати масс Земли.

До сих пор считалось, что большая часть планет во Вселенной - это подобные Юпитеру гиганты. Однако по мере совершенствования методов обнаружения планет эта точка зрения все больше и больше подвергается сомнению.