Czwartek 02.09.2021

Drewniana podłoga może zamienić kroki w elektryczność

Naukowcy opracowali drewnianą podłogę, która może generować wystarczającą ilość energii elektrycznej, by zasilać żarówki i małą elektronikę. Wystarczy,  że po niej chodzisz.



fot. shutterstockfot. shutterstock

Naukowcy wykazali, że drewniane podłogi mogą zebrać wystarczającą ilość energii, aby włączyć żarówkę LED. Może to stanowić potencjalny przełom w zakresie energooszczędności w aranżacji wnętrz.
Zespół naukowców z siedzibą w Szwajcarii opracował drewniany „nanogenerator", który wykorzystuje energię kroków do wytwarzania energii elektrycznej. Nanogenerator składa się z dwóch kawałków drewna o różnych powłokach, umieszczonych pomiędzy dwiema warstwami elektrod. Kawałki drewna ładują się elektrycznie poprzez okresowe kontakty i separacje, gdy się na nie nadepnie – zjawisko to zwane jest efektem tryboelektrycznym.

Ten sam efekt powoduje, że kawałki bielizny świeżo wyjęte z suszarki sklejają się ze sobą, a balon zostaje naładowany elektrycznie po potarciu o włosy. Im bardziej dwie warstwy efektu tryboelektrycznego oddziałują ze sobą i wchodzą ze sobą w kontakt fizyczny, tym większa jest wymiana elektronów i tym większy jest wytwarzany potencjał elektryczny.

Badania zostały przeprowadzone przez ekspertów z ETH Zurich w Szwajcarii, Chongqing University w Chinach oraz Northwestern University w Illinois.

„Efektywność energetyczną budynków można znacznie poprawić, umożliwiając materiałom budowlanym przekształcanie energii mechanicznej ich mieszkańców bezpośrednio w użyteczną energię elektryczną” – czytamy w artykule.

W tym względzie szczególnie obiecujące są podejścia oparte na efektach tryboelektrycznych. Drewno to doskonały materiał budowlany, wysoko ceniony ze względu na swoją nieodłączną trwałość, niskie koszty oraz walory estetyczne.

Ale Guido Panzarasa, jeden z autorów badania powiedział, że sposób wykorzystania drewna ma tylko jeden mały problem.

„Drewno jest zasadniczo tryboneutralne” – powiedział Panzarasa. Ogranicza to zdolność materiału do generowania elektryczności, więc wyzwaniem jest stworzenie drewna, które jest w stanie przyciągać i tracić elektrony. By rozwiązać ten problem, naukowcy wyposażyli  kawałki drewna w materiały, które mają poprawić ich wydajność elektronową. Jeden element został pokryty płynem polidimetylosiloksanowym, który pomaga uzyskać elektrony, podczas gdy drugi element został nasączony nanokryształami, które mają większą tendencję do utraty elektronów.

Naukowcy odkryli, że wykorzystanie prototypu drewnianej podłogi o powierzchni nieco mniejszej niż kartka papieru A4 wytworzyło wystarczającą ilość energii do zasilania domowych lamp LED i małych urządzeń elektronicznych, takich jak kalkulatory.

Panzarasa zastrzegł, że jak dotąd były to dane potwierdzające słuszność koncepcji, a technologia wymaga dalszej pracy, zanim będzie mogła wkroczyć na salony.

Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Matter.
Ekologia.pl (JSz)

Bibliografia

  1. “https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-9947703/Wooden-floors-harvest-energy-turn-light-study-says.html”; data dostępu: 2021-09-02
Ocena (4.5) Oceń: