Генерация электроэнергии во время сушки древесины

13.12.2022

Работая с мелкими деталями внутри дерева, шведские инженеры придумали интересный новый способ уборки электроэнергии. Эта технология использует естественные процессы, которые уже происходят при сушке древесины, но перегружает ее, чтобы получить достаточно электроэнергии для светодиодов и других небольших устройств.

Исследование, которое проводит наноинженеры из Королевского технологического института KTH, сосредоточено на последовательности происходящих событий, когда древесина становится влажной, а затем высыхает. Это называется транспирация и происходит во всех растениях, когда вода проходит через них, а затем улетучивается, фактически производя небольшое количество биоэлектричества.

Предыдущие попытки уловить и использовать это электричество были усложнены из-за низкой мощности, но авторы считают, что они решили эту проблему, реконструировав стенки деревянных ячеек. С помощью новой обработки с использованием гидроксида натрия, команда смогла создать высокопористые версии с большей площадью поверхности и большей проницаемостью клеточных стенок для воды.

Это приводит к большему поверхностному заряду и перемещению воды через материал, что улучшает его способность генерировать электричество. Это можно было еще больше повысить за счет точной настройки уровня pH древесины.

"Мы сравнили ячеистую структуру обычной древесины с материалом, который мы улучшили относительно поверхности, пористости, поверхностного заряда и переноски воды, - сказал Юаньюань Ли. - Наши измерения показали, что выработка электроэнергии в 10 раз выше, чем у натурального дерева".

В текущем виде инженерная древесина может выдавать 1 вольт и выходную мощность 1,35 микроватт на квадратный сантиметр. Он может работать на этом уровне в течение двух-трех часов и выдерживать десять циклов воды, прежде чем производительность начнет падать. Нужна дополнительная работа, чтобы технология действительно нашла практическое применение, но потенциал вдохновил ученых.

"Сейчас мы можем использовать небольшие устройства, такие как светодиодная лампа или калькулятор, - говорит Ли. Для нормального домашнего хозяйства нам понадобится гораздо больше материалов и воды, поэтому требуются дополнительные исследования".

<< Назад: Обнаружена связь между страхом и алкогольной зависимостью 13.12.2022

>> Вперед: Водоросли помогут добыть золото из горячих источников 12.12.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Звук на квантовом уровне меняется скачками, а не постепенно 16.10.2026

В привычном мире звуковые колебания затухают постепенно: струна после щипка вибрирует все слабее, а звон постепенно превращается в тишину. На уровне квантовой физики картина оказывается совершенно иной. Здесь энергия звука существует отдельными порциями, и переход между состояниями может происходить скачкообразно. Исследователи из Стэнфордского университета впервые смогли непосредственно наблюдать такой процесс в реальном времени, зафиксировав квантовые скачки отдельных звуковых частиц. Речь идет о фононах - квантовых порциях механических колебаний, которые можно рассматривать как своеобразный аналог фотонов для звуковых волн. В макроскопическом мире энергия вибрации может уменьшаться практически непрерывно, однако на квантовом уровне такое описание перестает работать. Энергетическое состояние системы изменяется дискретно, переходя с одного уровня на другой. Результаты стэнфордского эксперимента были опубликованы в журнале Science. Чтобы зафиксировать столь быстрый и чувствительн ...>>

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Случайная новость из Архива CAMM - новый стандарт оперативной памяти для ультрабуков 07.05.2022 Компания Dell разработала оригинальную альтернативу не менявшемуся уже много лет стандарту SO-DIMM, хорошо знакомому владельцам ноутбуков и мини-ПК. Новый форм-фактор призван снизить толщину современных лэптопов и количество коннекторов на их материнских платах без потери производительности. От привычных решений модули CAMM (Compression Attached Memory Module) отличаются в первую очередь габаритами. За счет использования плоской контактной площадки они на 57% тоньше, что позволяет устанавливать их в компактные ультрабуки, заменяя одной универсальной планкой сразу две традиционных. Объем памяти новинок (стандарт DDR5, эффективная частота до 4800 МГц) может составлять от 16 до 128 ГБ, при этом старшие модели будут двухранговыми. Каждый модуль CAMM также включает собственную программируемую микросхему памяти (PMIC). Компания уже заявила, что новый стандарт не будет закрытым - его смогут использовать и другие производители ноутбуков. Фирменный разъем при необходимости можно будет "конвертировать" в стандартный SO-DIMM с помощью специального адаптера.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026