Батареи плохо переносят мороз: электрохимические реакции останавливаются и они быстро теряют свою емкость и перестают работать. Но ученые из Университета Пердью провели испытания, которые могут изменить будущее хранения энергии в экстремальных условиях. Они создали натрий-ионный аккумулятор (SIB) в формате пакетного элемента, способный работать при температурах до –100 °C.

Испытания показали, что в диапазоне от –25 °C до –50 °C энергоемкость батареи составляла от 96 до 46 Вт·ч/кг. А при –100 °C она выдала около 70–76 Вт·ч/кг — это уровень, подходящий для космических задач.

➖ анод — твердый углерод;

➖ катод — соединение натрия и ванадия Na₃V₂(PO₄)₃;

➖ сепаратор — полипропиленовая пленка;

➖ электролит — раствор соли NaPF₆ в специальных устойчивых растворителях.

Такой состав позволяет батарее оставаться «живой» даже в экстремальном холоде, будь то Арктика или Антарктика, Аляска или Якутия.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Технология натрий-ионных аккумуляторов известна с 1970-х годов, но только сейчас японским производителем Elecom освоено промышленное производство. Компания обещает значительно более длительный срок службы батарей, чем традиционные литий-ионные, а также возможность работы аккумуляторов в экстремально жарком или холодном климате.

По конструкции натрий-ионная батарея очень похожа на литий-ионную, но в качестве материала катода она использует более дешевый и доступный натрий, а электролитом являются натриевые соли вместо литиевых. Это означает, что вам не нужно добывать достаточно ценные металлы, такие как литий, кобальт и медь.

Предлагаемая модель DE-C55L-9000 внешне похожа на подавляющее большинство других аккумуляторов. Она обладает емкостью 9000 мАч, имеет USB порт Type-C – 45 Вт и порт Type-A – 18 Вт. В Японии аккумулятор стоит $67, но доступен в ограниченном количестве. Это дороже, чем два сопоставимых портативных аккумулятора емкостью 10 000 мАч производителя Anker, которые обойдутся примерно в $16–24. Натрий-ионный аккумулятор также тяжелее – 350 г, в то время как аналоги весят 212–244 г.

Power Bank работает при температурах от -34 °C до 50 °C, т.е. он может быть хорошим выбором для тех, кто работает в сложных условиях на открытом воздухе. Благодаря химическим свойствам используемых материалов риск возгорания устройства крайне низок. А также, натрий-ионные аккумуляторы можно перевозить при нулевом напряжении в стабильном и неактивном состоянии.

Другим преимуществом технологии является то, что она позволяет аккумуляторам иметь гораздо более длительный циклический срок службы, чем литий-ионные батареи. Elecom утверждает, что ее внешний аккумулятор рассчитан на 5000 циклов зарядки, что в разы больше, чем 500 – 1000 циклов у обычных литий-ионных батарей.

Уже сейчас даже относительно дорогой внешний аккумулятор, который не поразит характеристиками, может прослужить вам до 13 лет, даже если вы будете заряжать его каждый день.

К недостатку натрий-ионных элементов стоит отнести более низкую плотность энергии, чем литий-ионные. Это одно из ограничений, препятствующих широкому использованию натрий-ионных элементов в электромобилях, хотя ожидается, что некоторые малолитражки будут использовать эту технологию в ближайшем будущем. Натрий-ионные батареи в настоящее время разрабатываются для использования в дата-центрах для резервного питания.

Вместе с тем потенциально натрий-ионные аккумуляторы имеют более низкую стоимость за кВт⋅ч, чем литий-ионные. Кроме того, они не только работают так же, как литий-ионные батареи, но и могут быть изготовлены аналогичным образом. Иначе говоря, производство таких батарей не потребует существенных затрат на обновление оснастки. Более того, натрий-ионное производство может снизить наносимый вред экологии связанных добычей металлов, необходимых для литий-ионных аккумуляторов, таких как кобальт, медь и графит. Натрий же в изобилии содержится в морской соли и земной коре.

Источники:

• NewAtlas

• Elecom

• News.Ru.Net

Здоровое сердце и эластичные сосуды необходимы для полноценной жизни, поскольку отвечают за снабжение организма кислородом, питательными веществами и удаление продуктов жизнедеятельности. Кардиологи не первый год бьют тревогу. Как известно, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) — самая распространенная причина среди жителей развитых стран.

Витамины группы В

Сердце – орган с высокими энергетическими потребностями и соразмерным использованием питательных веществ. В частности, это относится к витаминам группы В.

Витамин В12 (цианокобаламин) в качестве кофермента участвует в обменных процессах. Организм не может вырабатывать микронутриент самостоятельно.

Кроме прочих функций, вещество преобразует неблагоприятный гомоцистеин в гораздо менее вредный метионин. Гомоцистеин – это аминокислота, которая повреждает кровеносные сосуды и способствует развитию атеросклероза. Повышенный уровень соединения значительно увеличивает опасность развития сердечного приступа и кровоизлияния в мозг.

Риску дефицита подвержены:

• люди в возрасте 65 лет и старше, так как усвоение и использование витамина B12 из пищи у этой категории лиц ухудшается;

• вегетарианцы, особенно во время беременности и кормления грудью;

• пациенты с нарушенным всасыванием соединения в желудке и кишечнике по причине хронических воспалений в этих областях;

• любой, кто пребывает в состоянии хронического стресса;

• взрослые, злоупотребляющие алкоголем.

При выявлении дефицита недостаток необходимо компенсировать соответствующими препаратами. За счет биодоступности цианокобаламина в БАДах, у пациентов с гастритом вещество лучше усваивается, чем витамин В12 из пищи.

Специалисты Университета Чжэнчжоу (Китай) проанализировали 14 рандомизированных контролируемых испытаний с 54 913 участниками, наблюдение за которыми велось более 3 лет. Выводы свидетельствуют о том, что добавки для снижения уровня гомоцистеина играют существенную роль в профилактике болезней сердца и значительно сокращают частоту инсультов.

Положительный эффект усиливается при комплексном приеме цианокобаламина с витаминами В6 и B9. Ученые заметили, что применение фолиевой кислоты уменьшает толщину стенки сонной артерии, что благотворно сказывается на состоянии сердца.

Тиамин (B1) — жизненно важный витамин, от которого зависит благополучие нервной системы, энергетический обмен и здоровье центрального органа, задействованного в кровообращении. Дефицит микронутриента может выражаться сердечно-сосудистыми заболеваниями, включая сердечную недостаточность.

Омега-3

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) чрезвычайно полезны для здоровья сердца. Омега-3 необходимы для контроля уровня триглицеридов и липидов в крови. ПНЖК уменьшают воспаление, разжижают кровь и, следовательно, сокращают вероятность тромбообразования. Регулярное потребление связано со снижением риска формирования атеросклеротических бляшек.

В 2024 году в журнале «Медицина» (Балтимор) опубликован обзор с оценкой 19 независимых друг от друга исследований. В работах изучалось влияние Омега-3 на разные клинические исходы, такие как смертность, пребывание в больнице, функция сердца и качество жизни пациентов с сердечной недостаточностью. Мета-анализ показал, что в подавляющем большинстве случаев прием Omega-3 положительно сказывается на укреплении сердечной мышцы и улучшении ее деятельности, включая стабилизацию ритма.

Полезные жиры не синтезируются организмом и должны поступать извне. Терапия низкими дозами Омега-3 значительно сокращает риск внезапной смерти, вызванной аритмиями и ишемической болезнью сердца. Биоактивные вещества используются для лечения гиперлипидемии и гипертонии.

Для людей без сердечно-сосудистых заболеваний рекомендуемое потребление ЭПК и ДГК (типы ПНЖК) составляет не менее 500 мг/сут. Для кардиозащиты необходимо употреблять около 1 г эйкозапентаеновой кислоты в день, дополняя прием докозагексаеновой кислотой. Более высокие дозы (2-3 г/день) требуются для нормализации уровня триглицеридов и кровяного давления.

Витамин B12 работает синергетически с ПНЖК. Совместное использование усиливает положительный эффект.

Витамин D

Биоактивное вещество принципиально влияет на состояние организма. Низкий уровень холекальциферола (научное название) связан с риском повышения артериального давления и возникновения сопутствующих заболеваний.

Известно несколько механизмов, с помощью которых витамин D защищает сердце:

• органическое соединение регулирует ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, сверхактивную при дефиците холекальциферола, что провоцирует сужение кровеносных сосудов;

• наряду с другими факторами, вещество поддерживает в норме уровень холестерина и снижает риск тромбоза, что имеет значение для профилактики ССЗ;

• витамин D подавляет отложение кальцинатов, которые нарушают гибкость, утолщают стенки сосудов, приводят к атеросклерозу, а в конечном итоге к инфаркту или инсульту;

• ССЗ развиваются в результате хронического воспаления, причиной которого могут стать ошибки в питании и недостаток холекальциферола.

Солнечный свет – основной источник витамина D, поэтому важно получать достаточное количество ультрафиолета. Рекомендуется регулярно проверять уровень микронутриента в крови и при необходимости компенсировать нехватку.

Минералы

Ежедневный рацион должен обеспечивать человека магнием, кальцием и калием, поддерживающих функционирование мышц. Кальций важен, поскольку он отвечает за сокращение миокарда.

Клетки сердца используют калий для производства электрических импульсов, координирующих регулярный сердечный ритм. Баланс макроэлемента необходим для предотвращения аритмии и поддержания стабильного сокращения и расслабления камер сердца с определенной частотой. Кроме того, минерал помогает регулировать кровяное давление. Это происходит благодаря способности биоактивного вещества расширять сосуды, что улучшает кровоток и снижает давление на стенки.

Сбалансированное потребление макроэлемента поддерживает оптимальный уровень натрия в организме, что имеет решающее значение для профилактики гипертонии. Достаточное количество кальция обеспечивает реализацию полезных свойств калия в поддержании функции сердца.

Медь способствует транспортировке железа, которое в свою очередь важно для доставки кислорода к органам и системам.

Магний

Минерал заслуживает отдельного раздела в статье. Наряду с калием, магний необходим для электролитного баланса. Он уменьшает приток кальция к мышечным клеткам, благодаря чему расслабляет кровеносные сосуды и сердце. Таким образом, макроэлемент играет решающую роль в модуляции сосудистого тонуса, что способствует нормальному кровяному давлению.

Растущий объем доказательств, основанных на рандомизированных контролируемых исследованиях и мета-анализе, указывает на связь между потреблением магния и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Удовлетворение потребностей организма в магнии снижает риск возникновения таких патологий, как:

• метаболический синдром;

• гипертония;

• аритмии;

• инсульт;

• ишемическая болезнь сердца и др.

Магний действует как противовоспалительное средство, поглощая кислородные радикалы. Согласно наблюдениям, минерал снижает значение СРБ. С-реактивный белок — важный маркер воспаления, повреждающего сосуды.

Макроэлемент способствует регуляции сердечного ритма и поддерживает функцию мышц, включая сердечную. При дефиците магний повышается окислительный стресс, снижающий толерантность миокарда к ишемии. Магний помогает транспортировать в клетки калий, улучшая его усвоение и использование.

Антиоксиданты

Вещества этой группы предотвращают повреждение клеток за счет обезвреживания свободных радикалов и уменьшения воспалительных процессов в сосудистой системе. К категории антиоксидантов относятся витамины С, Е и бета-каротин (предшественник витамина A). Среди минералов аналогичные функции выполняют цинк и селен.

Кроме описанных преимуществ, альфа-токоферол (биологически активная форма витамина Е) препятствует разрушению полиненасыщенных жирных кислот Омега-3.

С возрастом потребление антиоксидантов организмом увеличивается. Учитывая важность микронутриентов этой категории для здоровья сердца, необходимо следить за достаточным поступлением антиокислителей с пищей или соответствующими препаратами. 

Профилактика дефицита питательных веществ

Основой для сохранения здоровья сердца является двигательная активность и сбалансированное питание. Если в рационе недостаточно необходимых органических соединений, пищевые добавки помогают удовлетворить ежедневную потребность. Прежде чем пить БАДы желательно проконсультироваться с врачом. В большей степени это касается тех, кто уже принимает лекарства или страдает какими-либо заболеваниями.

Присоединяйтесь к нашему Telegram каналу и группе ВКонтакте, там мы рассказываем про ингредиенты в комплексах и делимся секретными акциями.

Литература

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24049135/
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjourn...
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25720716/
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5852744/