09年2022月XNUMX日（Nanowerkニュース) エネルギーが世界中の何百万もの人々に影響を与える問題であるときに、KTH の科学者は、精製された木材に水を通すことによって電気を収穫することに成功しました。 彼らの作品は最近ジャーナルに掲載されました 高度機能材料 (「細胞壁ナノエンジニアリングによる木材からの水力発電エネルギーハーベスティングの推進」）。 木を水に入れると、自然界のように水が蒸発するとどうなりますか? 蒸散 - 植物を通る水の移動のこのプロセスは、自然界で常に発生しています。 このプロセスは、生物電気として知られる少量の電気も生成します。 左端に天然木が見える。 右側の XNUMX つの木材は、さまざまな種類の処理が施されており、表面積が大きく、細孔が小さくなっています。これにより、材料を介した水の迅速な移動が可能になります。 （画像：ジョナス・ガレマーク）

ナノエンジニアリングは木材の特性を改善します

KTH の研究者はこれに注目しました。 収穫できる電気の量を増やすために、科学者はナノエンジニアリングを使用して木材の特性を改善しました。 これは、木材の発電が、面積、空隙率 (密度)、表面電荷、材料をどれだけ容易に水が通過できるか、および水溶液自体など、いくつかの要因の影響を受けるためです。 「通常の木材の多孔質構造と、表面、多孔性、表面電荷、水の輸送に関して改善した材料を比較しました。 天然木の XNUMX 倍の発電量を測定しました」と、KTH のバイオコンポジット部門の准教授である Yuanyuan Li 氏は述べています。

XNUMX倍高い

彼女は、イオン濃度勾配により、木材と水の pH 差をさらに調整することで、最大 1.35 ボルトの電位と、2 平方センチメートルあたり 3 マイクロワットという驚くべき出力を達成できると付け加えています。 「現時点では、LED ランプや電卓などの小さなデバイスを実行できます。 ラップトップに電力を供給したい場合、約 XNUMX 平方メートルの厚さ約 XNUMX センチの木材と、約 XNUMX リットルの水が必要です。 通常の家庭ではそれよりもはるかに多くの量が必要になるため、さらに研究が必要です。」 Li 氏によると、これまでのところ、木材は弱り始める前に約 XNUMX ～ XNUMX 時間高電圧を供給することができました。 研究者によると、これまでのところ、木材は材料の性能を低下させることなく、水でXNUMXサイクルを管理しています. 「この技術の大きな利点は、エネルギー源として枯渇した木材を、透明な紙、木材ベースのフォーム、さまざまなバイオコンポジットなど、他の目的にすぐに使用できることです。」

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• 情報源： https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=61986.php