Vedci vytvorili nanogenerátory špongiového dreva
Dobrý deň, vážení odberatelia a hostia môjho kanála. Všetci sme obklopení početnými zdrojmi energie, ale háčik je v tom, že sa k väčšine z nich jednoducho nemôžeme pripojiť.
Inžinieri zo Švajčiarska vo svojej novej vedeckej práci preukázali ekologickú metódu výroby nanogenerátorov zo špongie drevo, z ktorého je možné vytvoriť drevenú podlahu, ktorá dokáže vyrábať elektrinu doslova u každého krok.
Ako fungujú nanogenerátory špongiového dreva
Materiál vytvorený vedcami pracuje s takzvaným piezoelektrickým efektom, ktorého podstata spočíva v tom, že pri stlačení materiálu (v v dôsledku mechanického pôsobenia) sa na ňom vytvárajú oblasti s kladnými a zápornými nábojmi, ktoré vytvárajú napätie pri spojenie.
Vo svojej novej vedeckej práci sa inžinieri z ETH Zürich a EMPA rozhodli preskúmať piezoelektrický efekt materiálu, ako je drevo. Normálne nie je tento materiál dostatočne pružný na to, aby generoval dostatok elektriny. Vedci preto našli spôsob, ako strom zmodernizovať, aby sa zvýšil spätný ráz.
Rozhodli sa podrobiť drevo procesu nazývanému delignifikácia. Jedná sa o to, že ligníny sú prírodné polyméry, ktoré zohrávajú úlohu podporných štruktúr v rastlinných bunkách, najmä stromoch. Je to tento prírodný polymér, ktorý robí samotný strom a jeho kôru tak tvrdým a odolným.
Proces odstránenia niektorých lignínov spôsobil, že drevo bolo hubovitejšie. Po uvoľnení tlaku na hubovitý strom sa tak dal ľahko stlačiť a potom vrátiť do pôvodného stavu.
Dva experimenty v jednom
Vedci sa rozhodli najskôr otestovať dve možnosti extrakcie lignínu. V prvom prípade sa rozhodli strom namočiť do kúpeľa s peroxidom vodíka a kyselinou octovou. A v druhom prípade sa rozhodli použiť hubu Ganoderma applanatum, ktorá rozkladá lignín z dreva.
Tak sa získali dve formy hubovitého dreva, ktoré vedci testovali ako piezoelektrický generátor.
Prvým v poradí bolo drevo získané pomocou kyslého kúpeľa. Takže študovaná kocka so stranami 1,5 cm bola schopná generovať asi 0,63 voltov. Generátor zároveň zostal úplne stabilný počas viac ako 600 cyklov.
Potom inžinieri vzali 30 podobných blokov a podrobili ich kompresii s hmotnosťou podobnou hmotnosti dospelého človeka. Takto generovaná energia stačila na rozsvietenie LCD.
Potom prišlo na rad testovanie stromu ošetreného hubami. Takéto drevo sa teda ešte lepšie ukázalo ako generátor. Podobná kocka produkovala maximálne napätie 0,87 voltu. Okrem toho je použitie huby omnoho ekologickejšie a ekonomickejšie.
Inžinieri navrhujú, aby generátor drevených húb našiel uplatnenie ako energeticky náročný podlahový materiál a ako nositeľné snímače. Vedci zdieľali výsledky práce vykonanej na stránkach časopisov ACS Nano a Science Advances.
V mojom telegramovom kanáli nájdete veľa zaujímavého a poučného 👉Energofiksik 👈
Páčil sa ti materiál? Potom to ohodnoťte a nezabudnite sa prihlásiť na odber kanála. Ďakujem za tvoju pozornosť!