Forskare har skapat nanogeneratorer för svampträ
Hej kära abonnenter och gäster på min kanal. Vi är alla omgivna av många energikällor, men fångsten är att vi helt enkelt inte kan ansluta till de flesta av dem.
I sitt nya vetenskapliga arbete visade ingenjörer från Schweiz en miljövänlig metod för att göra nanogeneratorer från svampiga trä som kan användas för att skapa ett trägolv som kan generera el bokstavligen varje gång steg.
Hur svamptrananogeneratorer fungerar
Materialet som skapats av forskare arbetar med den så kallade piezoelektriska effekten, vars väsen ligger i det faktum att när materialet komprimeras (i som ett resultat av mekanisk verkan) bildas områden med positiva och negativa laddningar på den, vilket skapar en spänning vid förbindelse.
I sitt nya vetenskapliga arbete beslutade ingenjörer från ETH Zürich och EMPA att undersöka den piezoelektriska effekten av ett material som trä. Normalt är detta material inte tillräckligt flexibelt för att generera tillräckligt med el. Därför har forskare hittat ett sätt att modernisera trädet för att öka rekylen.
De bestämde sig för att utsätta träet för en process som kallas delignifiering. Poängen är att ligniner är naturliga polymerer som spelar rollen som stödjande strukturer i växtceller, särskilt träd. Det är denna naturliga polymer som gör själva trädet och dess bark så tåligt och hållbart.
Processen med att ta bort en del av ligninerna har gjort träet mer svampigt. Således kunde den lätt komprimeras och sedan återgå till sitt ursprungliga tillstånd efter att trycket på det svampiga trädet släpptes.
Två experiment i ett
Forskarna bestämde sig för att initialt testa två alternativ för att extrahera lignin. I det första fallet bestämde de sig för att blötlägga trädet i ett bad med väteperoxid och ättiksyra. Och i det andra fallet bestämde de sig för att använda svampen Ganoderma applanatum, som sönderdelar lignin från trä.
Således erhölls två former av svampigt trä, som forskare testade som en piezoelektrisk generator.
Den första i raden var trä som erhölls med ett surt bad. Så den studerade kuben med sidor på 1,5 cm kunde generera cirka 0,63 volt. Samtidigt förblev generatorn helt stabil i över 600 cykler.
Sedan tog ingenjörerna 30 liknande block och utsattes för kompression med en vikt som liknade en vuxnas vikt. Den energi som genererades på detta sätt räckte för att lysa upp LCD-skärmen.
Sedan kom turen att testa trädet som behandlats med svampen. Så sådant trä har visat sig som en generator ännu bättre. En liknande kub producerade en maximal spänning på 0,87 volt. Dessutom är användningen av svampen mycket mer miljövänlig och ekonomisk.
Så ingenjörerna föreslår att träsvampgeneratorn kan hitta applikationer som energiintensiva golvmaterial och som bärbara sensorer. Forskarna delade resultaten av arbetet på sidorna i tidskrifterna ACS Nano och Science Advances.
Du kan hitta mycket intressant och informativt i min telegramkanal 👉Energofiksik 👈
Gillade du materialet? Sätt sedan betyg på det och glöm inte att prenumerera på kanalen. Tack för din uppmärksamhet!