科学家发现嗅鞘细胞新起源
据美国物理学家组织网11月15日报道,嗅鞘细胞(OECs)是包在嗅觉神经纤维外面起保护作用的被膜,过去25年来,人们一直认为嗅鞘细胞是由鼻内膜形成的,但英国科学家一项新研究显示,嗅鞘细胞有着不同的起源。 如果将嗅鞘细胞移植到受损的脊髓中,能促进神经修复,支持中枢神经系统再生,这一新发现为治疗脊髓损伤提供了更加可靠的资源。该研究由英国维康基金和伊萨克·牛顿基金资助,研究结果发表在本周的美国《国家科学院院刊》上。
多层太阳能电池转换效率高达41.1%
10月27日,德国弗劳恩霍夫协会在布鲁塞尔领取了欧洲技术与研究组织协会(EARTO)颁发的2010年创新奖。EARTO是欧洲研究和技术组织的行业协会,其颁发的创新奖旨在表彰研究和技术组织推动了经济和社会进步的研究工作。
此次获奖的研究工作来自于弗赖堡的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)。该所的安德烈亚斯·贝特(Andreas Bett)博士和他的团队研发出了效率几乎是传统硅太阳能电池两倍的太阳能电池。这种电池采用了太阳能电池堆叠技术,使整个太阳光谱都可用于能源生产。
目前在实验室所研发的硅基太阳能电池中,单晶硅电池的最高转换效率为29%,而ISE实现了41.1%的效率,这是继2007年美国的Spectrolab有限公司研制出效率达40.7%的太阳能电池后又一具有里程碑意义的纪录。
为实现这一目标,ISE的研究人员改进了多层太阳能电池的堆叠。这种电池内部的三个子电池由Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体(指元素周期表中的Ⅲ族与Ⅴ族元素相结合生成的化合物半导体,主要包括镓化砷、磷化铟和氮化镓等)相互叠加而成,每个子电池能够特别有效地转化一定波长范围内的太阳光。这些高效的电池被安装在可集中太阳光强度500倍的集中器里。经ISE自2006年以来不断的改进,这种阳光集中器内的金属结构已经可以传输较大电流,并且自身电阻较低,尺寸也非常小,不会阻挡阳光的穿透。
为了使这项技术迅速从实验室走向工业化,ISE研究所还专门建造了一个示范试验室,用来展示它们在工业中如何应用。而从ISE分离出来的Concentrix太阳能公司所生产的集中器系统,已经在西班牙太阳能电厂的应用中帮助实现了太阳能并网发电25%的系统效率。
可充放热能的热电池有望研发成功
据美国物理学家组织网10月25日报道,美国研究人员精确地揭示了二钌富瓦烯(fulvalene diruthenium)分子的工作原理。1996年被科学家发现的这种物质可按需存储和释放热能。研究人员表示,新研究有助于科学家发现和设计出比该物质更便宜的替代品,从而研发出可存储和释放热能而不是电能的电池。相关研究发表在近日出版的德文版《应用化学》杂志上。
之前的研究表明,二钌富瓦烯分子吸收阳光时,其结构会发生变化:将其置于更高能的状态,其会长久保持稳定;额外给其添加一点热或催化剂会让其退回到原始形状,并释放出热量。但研究人员现在发现,整个过程更复杂。
美国麻省理工学院材料科学和工程系电力工程学副教授杰弗里·格罗斯曼表示:“我们的研究结果表明,在上述过程中存在一个起关键作用的中间步骤。”
他解释说,在这个中间步骤中,二钌富瓦烯分子会在两个已知状态之间,形成一个半稳定结构。中间步骤的发现表明,二钌富瓦烯分子并非如此稳定,因此,科学家可寻找比钌更便宜的替代品。由于该过程是可逆的,这也使得“制造出一种可充放热能的热电池成为可能”,这种电池能够重复地存储和释放从太阳光和其他来源中收集到的热能。
格罗斯曼表示,从原理上讲,使用二钌富瓦烯制造的电池,当它存储的热能全部释放时,“能够让周围的温度达到200摄氏度,足够加热房间,或者驱使发动机发电”。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种。这种热能电池主要“利用了太阳热能的优势,其稳定状态可以持续很长时间,以便在需要时使用;而且,这种电池是可逆的,可将其置于太阳光下进行充热,存储的热能使用完后可重新放回到太阳光下充热”。
格罗斯曼表示,钌存在着稀缺性和成本高两个问题。理解了这种分子的工作原理,科学家应该很容易发现其他“工作方式相同”的材料。研究人员接下来打算将二钌富瓦烯的工作过程与数百万已知分子组成的数据库结合起来,寻找其他拥有相同结构、能表现出同样行为的候选材料,进一步加快研发新的太阳热能电池。
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