Научный мир обратил в последние годы особенно пристальное внимание на частицы нейтрино и исследует их свойства не только в плане фундаментальных научных исследований, но и в практичном плане – поставить их на службу человека. Актуальность получения подобных знаний обуславливается дополнительно задачей трансформации мировой экономики на пути к оптимизации добычи полезных ископаемых в целях сохранения Земли для жизни последующих поколений. Резкое увеличение населения за последние 100 лет и амбиции комфортной жизни грозит полным истощением мировых запасов полезных ископаемых за очень короткий период.
Ученые всего мира серьезно обеспокоены перспективой подобных последствий и бьют тревогу, пытаясь привлечь внимание к судьбе климата. Мировым лидерам необходимо обратить внимание на множество различных показателей: от роста населения и потребления энергии до ежегодных экономический потерь от экстремальных погодных явлений и волн климатической миграции. По мнению ученых, только комплексными мерами можно предотвратить планетарный кризис.
В этом плане наиболее пристальное внимание уделяется энергетике, являющейся основой основ любой цивилизации. Много говорится о том, что в окружающем пространстве находится много энергии, в интернете размещено множество любительских роликов с фиксацией способов получить бесплатную электроэнергию. Конечно, это все несерьезно, но они наглядно показывают сам факт наличия энергии. Задача ученых на профессиональном уровне получить знания для извлечения энергии и предоставить такую технологию.
Holger Thorsten Schubart, CEO Neutrino Energy GroupЛет пять назад в прессе началось впервые появилась информация о создании технологии, которая позволяет «собирать» энергию из окружающего пространства 24 часа в сутки независимо от погодных условий. Такая технология была разработана учеными немецко-американской компании Neutrino Energy Group под научным руководством Holger Thorsten Schubart. Само название – Neutrinovoltaic – характеризует принцип генерирования электроэнергии. Энергия космических нейтрино в многослойном наноматериале, созданном учеными, конвертируется в постоянный электрический ток. В это было сложно поверить, поскольку до 2015 года утверждалось, что у нейтрино нет массы. Присуждение Нобелевской премии по физике за 2015 год опровергло этот аргумент, использованный противниками Neutrinovoltaic технологии. Вторым аргументом остается утверждение, зафиксированное во всех учебниках, которое и принимается как аксиома, что нейтрино не взаимодействует с материалами и прошивает их, как и саму Землю, насквозь.
Утверждение Holger Thorsten Schubart, что такое взаимодействие с наноматериалом из чередующихся слоев графена и легированного кремния, хоть и крайне минимальной доли от общего потока 60 млрд. частиц нейтрино через 1 см2 земной поверхности в 1 сек, все же есть, в основном отвергалось, хотя и собственные и независимые эксперименты в клетке Фарадея в бетонном бункере на глубине 30 м под землей четко фиксировали генерацию тока. Объективно следует отметить, что результаты работы Neutrino Energy Group базируются на экспериментальных данных, не затрагивая дорогостоящих фундаментальных исследований, которые под силу только с государственной поддержкой.
Схема взаимодействия нейтрино с графеномПри этом и широкомасштабные фундаментальные исследования в области нейтрино дают свои сенсационные результаты, подтверждающие базовые положения разработчиков технологии Neutrinovoltaic: исследователи из большой международной команды, участвующей в эксперименте COHERENT в Ок-Риджской национальной лаборатории (США), обнаружили, что нейтрино низкой энергии участвуют в слабом взаимодействии с ядрами аргона. Этот процесс получил название когерентное упругое нейтрино-ядерное рассеяние (CEvNS). Нейтрино подобно теннисному шарику, налетающему на шар для боулинга, "ударяется" о большое и тяжелое ядро атома и передает ему крошечное количество энергии. В результате ядро почти незаметно отскакивает. Поскольку нейтрино электрически нейтральны и очень слабо взаимодействуют с веществом, для наблюдения этого взаимодействия потребовалось развить детекторные технологии. Кроме того, очень важные результаты исследований 2017 года были опубликованы в журнале Science, в котором сотрудники COHERENT предоставили первое свидетельство возможности подобного процесса. В том случае нейтрино взаимодействовало с более крупными и тяжелыми ядрами цезия и йода. Их отдача была меньше, чем у ядер аргона, что не позволило тогда окончательно решить вопрос. В коллаборации COHERENT принимают участие 80 человек из 19 учреждений четырех стран, в том числе и из России (ИТЭФ имени А.И. Алиханова (НЦ «Курчатовский институт»), Университет МИФИ и МФТИ).
Аналогичную модель взаимодействия нейтрино с атомами графена можно принять в качестве теоретического обоснования схемы конвертации энергии нейтрино в постоянный электрический ток, происходящий в многослойном наноматериале, созданным компанией Neutrino Energy Group. Кристаллическая решетка графена представляет собой плоскость, состоящую из шестиугольных ячеек, то есть, является двумерной гексагональной кристаллической решеткой. По этой причине нейтрино, ударяясь в атомы графена вызывают появление «графеновых волн», частота и амплитуда которых зависит от воздействия космических нейтрино, различных электромагнитных излучений и тепловых потоков. Графеновые колебательные волны переходят в резонанс, в результате чего электроны снимаются на поверхности слоев из кремния в виде электрического тока.
Ключевой аргумент оппонентов Neutrinovoltaic технологии, что нейтрино абсолютно не взаимодействует с материалом, после опубликованных результатов COHERENT сведен к нулю. Они доказывают научную обоснованность работ компании Neutrino Energy Group и предоставляют серьезный научный аргумент в ее практическом применении с целью создания автономных источников постоянного электрического тока.
Внедрение на практике технологии Neutrinovoltaic и ее прикладное использование для бытовой энергогенерации – это реалистичный и научно доказанный путь к обеспечению растущих потребностей населения Планеты чистой и безопасной энергией, при этом особенно важно учесть, что сегодня мы говорим не о фантастике, а о инновационном открытии и новом решающем шаге научно-технического прогресса на благо всего человечества.
