概述

能源一直是科学发现的沃土。随着发展中国家对能源的需求不断增长,以及人们认识到目前的能源生产将会不足和过于肮脏而无法满足需求,能源研究领域在过去十年中取得了显著的增长。能源是一个广泛的领域,涉及各种组织(学术、政府和私人),体现了广泛的主题,并采用了一系列的技术。下面我们将简要讨论涉及纳米技术的能源研究的主要领域。


电池的研究

电池以化学能的形式储存电势。1800年,意大利的亚历山德罗·沃尔塔发明了第一枚现代电池。从最基本的发明开始,该领域就专注于制造更强大、更紧凑的电池。比人的指甲还小的电池现在在手表和助听器中很常见。研究人员甚至制造出微米级的功能电池。

对更耐用电池的研究采用了化学、物理和机械工程等技术。移动电子设备的普及,依赖电池的替代能源的丰富,以及对电动汽车不断增长的需求,推动着电池研究的复兴。


核能

自从20世纪50年代第一座核电站建成以来,核能一直处于物理学研究的前沿。许多人认为核能是煤动力电力的绝佳替代品,是世界能源饮食的重要组成部分。核能的使用引起了许多有关安全、可持续性和安全方面的担忧。核能研究试图解决这些问题,以及创造更高效的反应堆和改进传输方法等实际问题。


石油和天然气勘探石油和天然气勘探MACS比较

石油商靠毅力和运气致富的浪漫形象虽然鼓舞人心,但绝对已经过时了。如今,勘探石油和天然气是一项庞大的业务,也是一门硬科学。当他们钻一口新井时,能源公司会投资数百万美元,所以他们会尽一切可能增加成功的可能性。这包括使用最现代的分析技术,如光谱学和电子显微镜。高科技实验室分析了来自世界各地的土壤样本,以确定在附近找到宝贵自然资源的可能性。188BET体育博彩


太阳能发电

太阳能是基于将太阳辐射转化为电能的研究和工业领域。太阳能最常见的形式是基于硅的光伏(PV)电池,既可以是用于公用事业生产的大型阵列,也可以安装在商业或住宅的屋顶上,或者直接应用于它们所提供动力的机器上。PV是基于半导体材料的,这意味着许多相同的材料和技术被现有的半导体工业应用于光伏应用。除了基础半导体研究之外,纳米技术还被太阳能行业的科学家应用于发明和发现新的光伏材料,提高光伏电池的能量转换效率,改善电池性能,并使生产成本更低和更具竞争力。

用AFM成像的有机太阳能电池

(P3HT:PCBM在PEDOT上的混合:PSS在ITO涂层玻璃上)


锚技术


环境挑战

在能源部门使用的高精度研究仪器并不具有特别的敏感性,但它们确实面临着来自其环境的独特挑战。能源公司通常无法像生物技术或半导体公司那样,建立严格控制的实验室。能源行业的快节奏本质要求新技术的及时成果和快速部署。通常,仪器安装在移动实验室、现场安装或生产环境中,使其暴露于高水平的环境噪声。这些装置如果补充使用,往往成本效益比较高118bet网娱乐 ,声附件,或EMI取消系统而不是构建新的实验室环境或处理折衷的结果。