Вокруг нас бесчисленное множество источников энергии, если только мы сможем понять, как их использовать. Команда из Швейцарии показала экологически чистый способ сделать пористый деревянный пол, который генерирует электричество на каждом шагу.
Материал работает за счет так называемого пьезоэлектрического эффекта. Материал пола сжимается под действием механического напряжения, и положительные и отрицательные заряды разделяются на противоположных поверхностях. Результат - энергия.
Если вы сделаете пол из этих материалов, вы можете думать о сборе энергии со ступенек, когда люди ходят по ним.
Я слышал нечто подобное раньше: это то же самое?
Нет. Принцип работы этого нового интеллектуального пола отличается от принципа работы полов».трибоэлектрика"уже видели. В этом случае электричество вырабатывается за счет трения, когда нановолокна трутся друг о друга.
PaveGen, интеллектуальный пол
Этот принцип был применен на тротуарной плитке PaveGen и на футбольных полях, которые питают собственное освещение.
В новых исследованиях исследователи из ETH Zurich и EMPA исследовали пьезоэлектрический потенциал обычного строительного материала: дерева. Обычно он недостаточно гибок, чтобы генерировать много электроэнергии, поэтому команда разработала способ сделать его эластичным.
Они подвергли древесину процессу, называемому «делигнификация». Лигнины - это натуральные полимеры, которые действуют как опорные структуры в растительных клетках, особенно в древесине и коре, что делает их жесткими и прочными. Удаление некоторых из этих лигнинов сделало древесину более губчатой. Теперь его можно легко сжать, а затем вернуть в исходную форму.
Тесты для умного пола
В первом тесте, команда погрузила древесину в ванну с перекисью водорода и уксусной кислотой. В секунду они экспериментировали с более щадящим методом, используя гриб под названием ганодерма аппланатум, который вызывает гниение лигнина в древесине.
Оба типа губчатой древесины были испытаны в лаборатории в качестве пьезоэлектрического генератора.
Древесина, полученная в кислотной ванне
Первым «прототипом» был куб со стороной около 1,5 см. Древесина, полученная из кислотной ванны, генерировала около 0,63 В. Этого достаточно для питания небольшого датчика. Когда команда создала «мини-пол», собрав вместе 30 таких блоков и поместив на него вес взрослого человека, система произвела достаточно энергии, чтобы включить ЖК-дисплей.
Губчатая древесина, полученная с использованием грибов
Второй прототип прототипа пола работал еще лучше: куб такого же размера. производит максимальное напряжение 0,87 В. Другое преимущество этого метода, не в последнюю очередь, заключается в том, что он наносит меньший вред окружающей среде.
Возможные применения
Исследование предполагает, что этот тип генератора деревянной губки может быть полезен как для умного пола, так и для носимых датчиков. Однако возможны всевозможные применения: например, в другом недавнем исследовании команда проверила дерево, которое может светиться под УФ-лучами.
