Резонирующие наноматериалы открывают новую эру в области электрогенерации
- https://planet-today.ru
- 5 дек. 2025 г.
- 3 мин. чтения
2025 год — год значительного прогресса в технологии Neutrinovoltaic, связанный с количественной проверкой мощности электрогенерации и стабильности работы бестопливных генераторов Neutrino Power Cubes мощностью 5-6 кВт, созданных на её основе.
Neutrinovoltaic — это инновационная технология преобразования энергии частиц невидимого спектра излучений, включая нейтрино, в электрический ток.
Многослойный наноматериал
Принцип работы
В основе технологии — специальные наноматериалы (прежде всего, слои графена, легированного кремния и других элементов), которые:
Под воздействием частиц космического излучения (нейтрино, антинейтрино) и электромагнитных волн невидимого диапазона (инфракрасного, микроволнового, терагерцового) начинают вибрировать («графеновые волны»).
Тепловое (броуновское) движение атомов графена также создаёт микроколебания.
В результате резонансных колебаний возникает асимметричный поток электронов — электрический ток.
Ключевой момент: внутренняя симметрия графена нарушается (инверсия сломана) за счёт легирующих элементов и особой геометрии покрытия. Это направляет электроны в одном направлении, формируя устойчивый ток.
Данные энергетического спектра, полученные в рамках нейтринного эксперимента JUNO 2025 Академии наук Китая, демонстрируют высокую точность, с погрешностью всего ± 3,5% в сравнении с измерениями эффективного сечения σ_{eff}(E), проведенными на экспериментальной базе в Мюнхене. σ_{eff}(E) — это физическая величина, характеризующая вероятность того, что частица с заданной энергией E вступит во взаимодействие определённого типа (рассеяние, поглощение, реакция и т. п.) с мишенью (атомом, ядром, электроном и др.).
Точная информация о потоках, спектрах и взаимодействиях нейтрино позволила президенту и научному руководителю группы компаний Neutrino Energy, Holger Thorsten Schubart, создать Мастер-формулу, которая математически описывает преобразование энергии в наноматериалах. Эта формула является основой нейтриновольтаики и включает пять ключевых параметров:
Эффективный поток невидимого излучения (Ф_{eff});
Эффективное сечение взаимодействия (σ_{eff});
Геометрию и плотность слоёв графена и легированного кремния;
Резонансное усиление микровибраций;
Подвижность электронов в P-N-переходах.
Holger Thorsten Schubart, президент группы компаний Neutrino Energy с электрогенерирующем модулем
На основе результатов нейтринного эксперимента JUNO в Цзянмэне, исследований обсерватории IceCube, глобального научного сообщества ГРАФЕНА и ведущего института по изучению конденсированных сред, фундаментальная формула Шубарта получила полное научное обоснование. Формула объясняет работу системы в базовом режиме круглосуточно и без перерывов, независимо от погодных условий. Она обеспечивает колебания мощности менее 5 %, а также полную независимость от солнечного света, ветра и местоположения. Кроме того, система обладает высокой стабильностью при любых условиях.
Возможность количественной оценки передачи импульса нейтрино лежит в основе технологии и была подтверждена тремя крупными мировыми экспериментами. В 2023 году американская группа COHERENT cooperative group использовала детектор CsI [Na], чтобы измерить величину передачи импульса, которая составила (1,2 ± 0,3) × 10^{-22} кг · м/с. Китайский детектор PandaX⁻4T провел аналогичные измерения в 2025 году с точностью до ± 0,08 × 10^{-22} кг · м/с. Японский детектор Super Kamioka подтвердил стабильность этого эффекта на различных энергетических уровнях.
Пилотный эксперимент немецкой Neutrino Energy Group успешно решил ключевую проблему преобразования микроимпульса, вызванного нейтрино, в электрическую энергию. Когда 12-слойный гетеропереход графен-кремний подвергается воздействию нейтрино, микроимпульс (1,2 × 10^{-22} кг · м/с) преобразуется в колебание решётки на 2,3 × 10^{-11} м. Это преобразование подтверждено наблюдением с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ). После усиления графенового фононного эффекта в 32 раза, кремниевый слой выпрямляется, генерируя измеримый ток. В результате импульс-энергия преобразуется в колебание решётки на 2,3 × 10^{-11} м, что полностью подтверждает цепочку преобразования основной формулы.
Эксперимент, проведенный в Мюнхенском квантовом центре, по разделению нескольких источников энергии подтвердил преимущества суперпозиции. В результате было установлено, что единичное нейтрино вносит вклад Φ_{eff} равный 0,062 Дж/(м^3·с), в то время как единичный мюон — 0,025 Дж/(м^3·с). Общая величина Φ_{eff} в естественной среде составила 0,108 Дж/(м3·с), что на 18% превышает расчетное значение. Отклонение от основной формулы не превысило 3%, что полностью объясняет вопрос о "недостаточной энергии одиночной частицы".
Механизм усиления энергии гетероперехода графена
Эффективность усиления гетероперехода графена была подтверждена авторитетными международными исследовательскими центрами. Институт Макса Планка в Германии установил, что локальный коэффициент усиления энергии структуры α-MoO₃ / графен / кремний достигает 32 раз. Центр графена Массачусетского технологического института выяснил, что эффективность поглощения энергии в терагерцовом диапазоне (0,3-3 ТГц) составляет 92%, что сравнимо с показателями для нейтрино и мюон частиц. Диапазон частот был тщательно подобран.
12-слойный гетеропереход, созданный в 48-м институте электротехники Китая из 99,92% чистого графена и кремния, легированного фосфором (1,2 × 10^18 см^{-3}), обладает фотоэлектрической чувствительностью к напряжению 1,32 × 10^{-2) В*Вт^{-1} и внешней квантовой эффективностью 88%. Объединив данные энергетического спектра нейтрино из Цзянмэня, учёные группы компаний Neutrino Energy скорректировала измеренное значение σ_{eff} с 1,3 × 10^{-2} мм^2 до 1,38 × 10^{-2} мм^2, что повысило точность расчёта мощности на 45%. Результаты были проверены Манчестерским университетом, и ошибка составила менее 5%.
Этот результат является результатом совместных усилий ведущих мировых институтов в области физики элементарных частиц и материаловедения. Это не открытие новой физики, а результат интеграции разрозненных научных знаний в функциональную техническую систему.
Комментарии