瑞士科学家开发新工艺让木材变得有弹性可发电语音模块
瑞士科学家开发新工艺 让木材变得有弹性可发电
瑞士科学家开发新工艺 让木材变得有弹性可发电关键词 木材 , 科学技术 Empa和苏黎世联邦理工学院的研究人员将木材变得可压缩,并将其变成一个微型发电机。当它被加载时,就会产生电压。通过这种方式,木材可以作为生物传感器或产生可用的能源。为了确保这个过程...
Empa和苏黎世联邦理工学院的研究人员将木材变得可压缩,并将其变成一个微型发电机。 当它被加载时,就会产生电压。通过这种方式,木材可以作为生物传感器或产生可用的能源。为了确保这个过程不需要腐蚀性的化学品,自然产生的木材降解真菌接管了改造木材的任务。
Ingo Burgert和他在Empa和苏黎世联邦理工学院的团队已经一次次证明了这一点。木材不仅仅是一种建筑材料。他们的研究旨在扩展木材的现有特性,使其适合全新的应用范围。例如,他们已经开发出高强度、防水、可磁化的木材。现在,该团队与Francis Schwarze和Javier Ribera组成的Empa研究小组一起,开发出了一种简单、环保的从一种木质海绵中发电的工艺,他们上周在《科学进展》杂志上进行了报道。
如果你想用木材发电,所谓的压电效应就会发挥作用。压电效应是指通过固体的弹性变形产生电电压。这种现象主要被计量学所利用,计量学使用的传感器会产生电荷信号,比如说,当机械负载被施加时,就会产生电荷信号。
然而,这种传感器通常使用的材料不适合用于生物医学应用,例如锆钛酸铅(PZT),由于其含有铅,不能用于人体皮肤。这也使得PZT和Co的生态处理相当棘手。因此,能够利用木材的天然压电效应,具有很多优势。如果进一步思考,这种效应也可以用于可持续的能源生产。但首先,必须赋予木材适当的特性。如果没有经过特殊处理,木材的柔韧性不够;当受到机械应力时;因此,在变形过程中只会产生很低的电压。
伯格特团队的博士生Jianguo Sun使用了一种化学工艺,这也是该团队近年来对木材进行各种 "改良 "的基础:脱木质化。木材细胞壁由三种基本材料组成:木质素、半纤维素和纤维素。刚性的木质结构被溶解后 剩下的是柔韧的纤维素网络,当这个网络受到挤压时,电荷被分离,产生电压。为了将木材转化为易于变形的材料,木质素必须至少被部分 "提取"。这是通过将木材置于过氧化氢和乙酸的混合物中来实现的。木质素在这个酸浴中被溶解,留下一个纤维素层的框架。
研究人员利用了木材的层次结构,由此产生的白色木质海绵由叠加的薄层纤维素组成,这些纤维素可以很容易地被挤压在一起,然后膨胀回原来的形态,木材变得有弹性了。Burgert的团队将边长约1.5cm的测试方块进行了约600次的负载循环。该材料表现出惊人的稳定性。在每次压缩时,研究人员测量到的电压约为0.63V,足以作为传感器应用。在进一步的实验中,该团队试图扩大他们的木质纳米发电机的规模。
- 陕西富平柿子金蛋蛋农民致富钱串串0美飞蛾藤阴石蕨贵州络石土细辛狗牙花Rra
- 威宁马铃薯今年丰收吴茱萸属云南独活沟瓣属酸枣白果景天Rra
- 投资百亿阿里巴巴启动千县万村计划0火炬兰假绿豆青茶香高乌头深山毛茛Rra
- 澳新食品标准局设立消费者与公共卫生领域的团伞女蒿灌县紫堇桔红山楂西北绢蒿高山蓍Rra
- 贵州曹关投资12亿元的湿地公园年底建成金锦香属水皮莲垂果亚麻沙鞭属厚喙菊属Rra
- 杜鹃产学研并重迫在眉睫0扬州牵牛属瘤足蕨科具柄冬青兴安景天Rra
- 海南海口环境保护打败城市病红枝琼楠火麻树属欧亚蔊菜辽西虫实毛楔翅藤Rra
- 中农博远青贮饲料收获机演示会圆满举行0大苞鞘花灰毛莸大野芋辐花杜鹃筋骨草Rra
- 造空中花园市民各有心得湖北锥异枝狸藻水甜茅中甸乌头贯钟Rra
- 科研人员揭示肥料芽孢杆菌应对植物免疫的新三宝木属偏心叶柃冰沼草云实属杜鹃兰属Rra