Чего уж только не делают с графеном в наши дни! Его используют, как смазку для движущихся деталей, как фильтр для воды, как средство для получения водорода из воздуха. Ещё чуть-чуть и полетим к звёздам при помощи графеновых двигателей и построим лифт в космос. А вот исследователи из MIT придумали, как с помощью графенового покрытия улучшить конденсацию влаги на поверхности и ускорить тем самым её охлаждение.
В тепловых электростанциях обычно используется вода, которая нагревается при помощи выбранного источника энергии, превращается в пар, который вращает турбину, а затем конденсируется обратно в жидкость. При этом, чем эффективнее будет охлаждение и конденсация, тем больше будет общая эффективность станции.
Известно, что капельная конденсация, происходящая на гидрофобных поверхностях, эффективнее плёночной, которая происходит на смачиваемых поверхностях. Но покрытие, превращающее поверхность в гидрофобную (обычно полимерное), обычно либо химически нестабильно, либо получается слишком толстым, в результате чего весь выигрыш в эффективности пропадает.
Учёные из MIT продемонстрировали, что покрытие конденсационных поверхностей позволяет создать гидрофобную поверхность, обеспечивающую эффективную капельную конденсацию, при этом оно химически очень устойчиво и обладает хорошей теплопроводностью. По сравнению с плёночной конденсацией отвод тепла улучшается в 4 раза. По расчётам учёных, в оптимальных условиях эту цифру можно довести до 7 раз. Эксперимент длился две недели, и за это время покрытие из графена не претерпело никакой видимой деградации.
Общее увеличение эффективности электростанций при использовании таких покрытий составит всего несколько процентов – но в абсолютных цифрах, касающихся как вырабатываемой энергии, так и выбросов углекислоты (в случае, когда электростанция выделяет при работе CO2), это будет ощутимо.
При этом, процесс нанесения графенового покрытия, известный как химическое осаждение из газовой фазы (Chemical vapor deposition, CVD), уже настолько хорошо отработан, что его можно будет начинать использовать в реальных применениях уже в течение года.