کفپوش های چوبی با روکش سیلیکون از قدم ها برق تولید می کند

توسط متیو اسپارکس

کفپوش های چوبی پر از یون های سیلیکون و فلز می توانند انرژی الکتریکی کافی را از قدم های انسان تا چراغ های LED تولید کنند. محققان امیدوارند بتوانند منبع انرژی سبز برای خانه ها فراهم کنند.

برخی از مواد می توانند هنگام تماس با ماده ای دیگر بار الکتریکی ایجاد کرده و سپس جدا شوند ، به دلیل پدیده ای به نام اثر الکترواستاتیک اصطکاکی. الکترونها از جسمی به جسم دیگر منتقل شده و بار تولید می شود. موادی که تمایل به اهدای الکترون دارند با نام Tribopositive و موادی که تمایل به دریافت آنها را دارند با نام Tribonegative شناخته می شوند.

Guido Panzarasa از ETH Zürich در سوئیس و همکارانش دریافتند که اگرچه چوب در وسط این طیف قرار دارد و به راحتی از الکترون عبور نمی کند ، اما می توان آن را تغییر داد تا بارهای بزرگتری تولید کند. این گروه تخته ای از چوب را با سیلیکون کاشتند که الکترون ها را در تماس با یک جسم جمع می کند. پانل دوم با نانوکریستالهای زئولیت ایمیدازولات چارچوب 8 (ZIF-8) ، ترکیبی حاوی یونهای فلزی و مولکولهای آلی تزریق شد و این بلورها تمایل به از دست دادن الکترون دارند. آنها این آغشته سازی را “فرایند” نامیدند.

این تیم متوجه شد که این روش درمانی دستگاهی را ایجاد می کند که هر دو تخته را 80 برابر چوب معمولی در انتقال الکترون ها کارآمد می کند ، به این معنی که هنگام فشار دادن گام های انسانی به دستگاه و تماس دو تخته با یکدیگر ، LED ها را به اندازه کافی قوی می کند.

بانزارسا گفت: “چالش این است که چوبی بسازیم که بتواند الکترون ها را جذب و از دست بدهد.” رویکرد نقشه برداری بسیار ساده است و می تواند در سطح صنعتی مقیاس پذیر باشد. این فقط یک موضوع مهندسی است. “

چوب مهندسی شده دارای الکترودهایی بود که از طریق آنها می توان بار را هدایت کرد ، و تیم دریافتند که نمونه ای به ابعاد 2 در 3 سانتی متر و در زیر 50 نیوتن فشرده سازی – قدر کمتر از نیروی قدم انسان – قادر به تولید است. 24.3 ولت اندازه نمونه بزرگتر از یک ورق A4 قادر به تولید قدرت کافی برای تغذیه چراغ های LED خانگی و دستگاه های الکترونیکی کوچک مانند ماشین حساب بود.

بانزارسا و تیمش در حال حاضر امیدوارند که بتوانند پوشش های شیمیایی برای چوب ایجاد کنند که سازگارتر با محیط زیست بوده و تولید آن راحت تر باشد.

مرجع مجله: چیز، DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.matt.2021.07.022