Вторник 30 ноября 2021 года
Мы
в соцсетях

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Технологии» Ученые разработали деревянный пол, вырабатывающий электричество от шагов


Ученые разработали деревянный пол, вырабатывающий электричество от шагов

Среда, 01 Сентября 2021 23:02
Ученые разработали деревянный пол, вырабатывающий электричество от шагов Фото из открытых источников

Исследователи из Швейцарии разработали деревянный «наногенератор», который использует энергию шагов для выработки электроэнергии. Они показали, как деревянные полы могут собирать достаточно энергии для включения светодиодной лампы, что является потенциальным прорывом в области энергоэффективности в дизайне интерьеров. Информация по разработке была опубликована  в журнале Matter. 

 

Наногенератор состоит из двух кусков дерева с разными покрытиями, зажатых между двумя слоями электродов. Деревянные детали становятся электрически заряженными из-за периодических контактов и разделений при наступлении на них - явление, называемое трибоэлектрическим эффектом. Именно этот эффект, например, позволяет воздушному шару приобретать электрический заряд при трении о волосы. 

 

Хотя этот наногенератор на данный момент является всего лишь прототипом, он  все же дает понимание, как в будущем люди смогут приводить в действие устройства в своем доме, просто гуляя по комнате. Исследователи не сообщили, сколько это может стоить и когда технология может оказаться в широком доступе.

 

Исследование было проведено экспертами ETH Zurich в Швейцарии, Чунцинского университета в Китае и Северо-Западного университета в Иллинойсе. «Энергоэффективность зданий можно значительно повысить, если строительные материалы будут преобразовывать механическую энергию жителей непосредственно в полезную электроэнергию. В этом отношении особенно перспективны подходы, основанные на трибоэлектрических эффектах. Дерево - превосходный строительный материал, который высоко ценится за присущую ему экологичность, низкую стоимость и эстетическую ценность», - поясняют они.

 

Команда ученых начала с преобразования дерева в наногенератор, вставив два куска функционализированной древесины между электродами. Это шаги, которые вызывают трибоэлектрический эффект, заставляя деревянные части электрически заряжаться. Во время трибоэлектрического эффекта электроны - субатомные частицы, переносящие электричество в твердых телах, - могут переходить от одного объекта к другому, генерируя электричество. 

 

Однако есть одна проблема с изготовлением наногенератора из дерева. Дерево в основном трибонейтрально, то есть древесина не имеет реальной тенденции приобретать или терять электроны. Это ограничивает способность материала вырабатывать электричество, поэтому задача состоит в том, чтобы сделать древесину способной притягивать и терять электроны.

 

Чтобы улучшить трибоэлектрические свойства древесины, ученые покрыли один кусок дерева полидиметилсилоксаном, силиконом, который приобретает электроны при контакте. Второй слой древесины был залит нанокристаллами, называемыми цеолитным имидазолатным каркасом-8 (ZIF-8).  Он представляет собой гибридную сеть из ионов металлов и органических молекул и имеет более высокую тенденцию к потере электронов. 

 

Они также протестировали различные виды древесины, чтобы определить, могут ли определенные породы или направление резки древесины влиять на ее трибоэлектрические свойства, служа лучшей основой для покрытия. Исследователи обнаружили, что трибоэлектрический наногенератор, сделанный из радиально обрезанной ели, обычной древесины для строительства в Европе, показал наилучшие результаты. 

 

Вместе эти обработки повысили производительность трибоэлектрического наногенератора - он генерировал в 80 раз больше электроэнергии, чем натуральное дерево. Электроэнергия устройства была стабильной при постоянных нагрузках до 1500 циклов.

 

Исследователи обнаружили, что прототип деревянного пола с площадью поверхности немного меньше листа бумаги может производить достаточно энергии для питания бытовых светодиодных ламп и небольших электронных устройств. Они успешно зажгли лампочку с помощью прототипа, когда взрослый человек прошел по нему, превратив шаги в электричество.

 

По словам разработчиков, наногенератор также сохраняет свойства, которые делают древесину полезной для дизайна интерьера, в том числе механическую прочность и теплые цвета. Эти особенности могут способствовать использованию древесных наногенераторов в качестве источников зеленой энергии в умных зданиях.Они также говорят, что деревянные конструкции могут помочь смягчить последствия изменения климата, улавливая CO2 из окружающей среды на протяжении всего срока службы материала.

 

Следующим шагом ученых является дальнейшая оптимизация наногенератора с помощью химических покрытий, которые являются более экологичными и простыми в применении. «Конечная цель - понять потенциальные возможности древесины, выходящие за рамки уже известных, и придать древесине новые свойства для будущих устойчивых умных зданий», - отметили разработчики. 

 

Яндекс.Дзен

Николаева Мария Опубликовано в Технологии   Теги Новости
Новости партнеров
Главное за сутки
В Кемеровской области ввели режим ЧС в связи со взрывом на шахте "Листвяжная" В Кемеровской области ввели режим ЧС в связи со взрывом на шахте "Листвяжная" Власти Кемеровской области ввели в регионе режим чрезвычайной ситуации после катастрофы на шахте "Листвяжная", где 25 ноября погиб 51 человек. Об этом со ссылкой на официальный сайт правительства региона сообщает…
Зеленский заявил, что Украина воюет с Россией уже 8 лет Зеленский заявил, что Украина воюет с Россией уже 8 лет Президент и верховный главнокомандующий Украины Владимир Зеленский объявил войну Российской Федерации. Как пишет РИА Новости, Зеленский на пресс-конференции заявил: "Мы в состоянии войны с РФ уже 8 лет" в ответ…
Байден окончательно испортил воздух в Европейском союзе Байден окончательно испортил воздух в Европейском союзе Президент Соединенных Штатов Америки Джо Байден разочаровал Европейский союз. Как сообщает РИА Новости, об этом заявил, в частности, экс-посол Франции в США Жерар Аро, который назвал Байдена "одним большим разочарованием…
Интернет и СМИ
Читайте также
Эксперты рассказали, как легко обмануть биометрическую защиту по отпечатку пальца Эксперты рассказали, как легко обмануть биометрическую защиту по отпечатку пальца Первым по популярности и удобству методом защиты смартфона является дактилоскопический сканер отпечатков пальцев. Почти во всех новых смартфонах присутствует этот вид защиты. Однако эксперты из Kraken Security Labs Team рассказали,…
В браузерном расширении WhatsApp Web добавили возможность создавать стикеры В браузерном расширении WhatsApp Web добавили возможность создавать стикеры Инструмент WhatsApp Web представляет собой “младшего брата” одноименного мобильного мессенджера, который предназначен для синхронизации аккаунтов на компьютере и смартфоне. В недавнем обновлении десктопное расширение получило инструмент, с помощью которого можно…
В сеть слита точная дата выхода нового флагмана от Xiaomi В сеть слита точная дата выхода нового флагмана от Xiaomi Речь идет о флагмане, на которые возложили большие надежды и внедрили самую мощную начинку, что он станет самым мощным и производительным из всей линейки Xiaomi. Герой сюжета - Xiaomi 12.…
Тема дня
Битва Литвы и Китая вступает в решающую фазу Битва Литвы и Китая вступает в решающую фазу

Какой-то демон геополитического безумия овладел западной частью мира. Вся Европа «героически» бьется...

Фото
Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии

Гора Ольга (Ката-Тьюта) находится в Национальном парке Австралии Улуру-Ката-Тьюта и состоит из 36 ма...

Опрос

Какой будет ключевая ставка Банка России к концу года?

 

Анекдот дня

На днях делали мне лазерную коррекцию зрения. Все сделали, посидела в темноте отдохнула. Собираюсь уходить, врач останавливает и дает последнее наставление:

- Первым делом ложись спать, проснешься, будет лучше видно. И самое главное не пугайся. Те, кого ты увидишь - это твоя семья.

 

Еще »
Комментарии для сайта Cackle

Учёные назвали растение, которое борется с коронавирусом SARS-CoV-2
Ученые выяснили, какие повреждения мозгу наносит COVID-19
В мирах Млечного пути могла зародиться форма жизни с инопланетной ДНК
В Ирландии найдены древние загадочные постройки
СМИ2
Infox
Lentainform
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-68260 от 27.12.2016, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.