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:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Опасность газированных напитков 28.09.2020 Как утверждают исследователи из Алабамского университета в Бирмингеме, сладкие безалкогольные напитки способны стать предиктором агрессивного поведения и у подростков в возрасте 11-13 лет. Сладкие газированные напитки, по мнению ученых не только пробуждают в подростках агрессию, но и приводят к тому, что к 16-летнему возрасту они начинают увеличивать их употребление. А значит, можно говорить о привыкании. Эксперты отмечают, что для снижения агрессии в поведении подростков, нужно сократить количество газированных напитков. При этом исследователи не исключают, что снижения количества таких напитков может привести к депрессии. Более ранние исследования уже подтверждали взаимосвязь между агрессивностью и психическими проблемами у детей подросткового возраста. Именно среди таких детей чаще проявлялись случаи повышенной гиперактивности, депрессий и склонности к суициду.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025