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向木地板里注入硅和金屬離子,行走其上竟能發(fā)電?

來(lái)源:本站  發(fā)布時(shí)間:2021年09月16日 作者:

我們知道,一些材料在與另一種此類材料接觸后可以產(chǎn)生電荷,也就是摩擦起電現(xiàn)象。電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體并產(chǎn)生電荷。傾向于捐贈(zèng)電子的材料稱為玻璃棒,傾向于接受電子的材料被稱為絲綢。

近日,研究人員發(fā)現(xiàn),向木質(zhì)地板里注入硅和金屬離子,當(dāng)我們走在其上面時(shí),腳步產(chǎn)生足夠的壓電能點(diǎn)亮LED燈。因此,研究人員希望它們能夠?yàn)榧彝ヌ峁┮环N綠色能源。



研究人員發(fā)現(xiàn),盡管木材位于光譜中間,不容易傳遞電子,但它可以被改變以產(chǎn)生更大的電荷。研究人員往一塊木板里注入了硅,它在與物體接觸時(shí)可以吸收電子。第二塊木板被注入沸石咪唑框架-8(ZIF-8)的納米晶體,這是一種含有金屬離子和有機(jī)分子的化合物,而這些晶體往往會(huì)失去電子。他們把這種浸漬過(guò)程稱為 "功能化"。

研究人員發(fā)現(xiàn),這種處理方法使包含兩塊木板的裝置在傳輸電子方面的效率比標(biāo)準(zhǔn)木材高80倍,這意味著當(dāng)人類的腳壓迫該裝置并使兩塊木板接觸時(shí),它足以點(diǎn)亮LED燈泡。



研究人員說(shuō)道:"挑戰(zhàn)是使木材能夠吸引和失去電子。功能化的方法相當(dāng)簡(jiǎn)單,而且可以在工業(yè)層面上進(jìn)行擴(kuò)展。這只是一個(gè)工程問(wèn)題。他們發(fā)現(xiàn),一個(gè)2厘米X3.5厘米的樣品被置于50牛頓的壓力下--比人類腳步的力量小一個(gè)數(shù)量級(jí)--能夠產(chǎn)生24.3伏特的電壓。一個(gè)大約A4紙大小的較大樣本能夠產(chǎn)生足夠的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)家用LED燈和小型電子設(shè)備,如計(jì)算器。

研究人員希望開(kāi)發(fā)出更環(huán)保和更容易制造的木材化學(xué)涂層。




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