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@ 2021.09.08 , 16:05

向木地板里注入硅和金属离子,我们走在上面就能发电

向木质地板里注入硅和金属离子,当我们走在其上面时,脚步产生足够的压电能点亮LED灯。研究人员希望它们能够为家庭提供一种绿色能源。

一些材料在与另一种此类材料接触后可以产生电荷,也就是摩擦起电现象。电子从一个物体转移到另一个物体并产生电荷。倾向于捐赠电子的材料暂且称为……玻璃棒,倾向于接受电子的材料被称为丝绸~于谦老师:你这学死性啦

瑞士苏黎世联邦理工学院的Guido Panzarasa和同事发现,尽管木材位于光谱中间,不容易传递电子,但它可以被改变以产生更大的电荷。研究小组往一块木板里注入了硅,它在与物体接触时可以吸收电子。第二块木板被注入沸石咪唑框架-8(ZIF-8)的纳米晶体,这是一种含有金属离子和有机分子的化合物,而这些晶体往往会失去电子。他们把这种浸渍过程称为 "功能化"。

研究小组发现,这种处理方法使包含两块木板的装置在传输电子方面的效率比标准木材高80倍,这意味着当人类的脚压迫该装置并使两块木板接触时,它足以点亮LED灯泡。

"挑战是使木材能够吸引和失去电子。功能化的方法相当简单,而且可以在工业层面上进行扩展。这只是一个工程问题。"

该团队发现,一个2厘米X3.5厘米的样品被置于50牛顿的压力下--比人类脚步的力量小一个数量级--能够产生24.3伏特的电压。一个大约A4纸大小的较大样本能够产生足够的能量来驱动家用LED灯和小型电子设备,如计算器。

Panzarasa和他的团队现在希望开发出更环保和更容易制造的木材化学涂层。

期刊参考 Matter, DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.matt.2021.07.022


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