у результатах пошуку. Додайте InfoResist у Google
Звичайна бальзова деревина тепер може поглинати сонячне світло, накопичувати тепло і виробляти електроенергію навіть у темряві. Це стало можливим після того, як китайські вчені змінили її клітинну структуру, пише techradar.
За словами дослідників, для досягнення такого результату внутрішню структуру деревини було трансформовано на нанорівні.
Вони обрали бальзу не через її міцність, а через природне розташування мікроканалів, які спрямовують тепло й утримують інші матеріали на місці.
Спочатку вчені видалили лігнін — компонент, що надає деревині колір і жорсткість, — підвищивши пористість матеріалу до понад 93%.
Після цього вони покрили стінки каналів надтонкими шарами чорного фосфорену — матеріалу, який поглинає сонячне світло в ультрафіолетовому, видимому та інфрачервоному діапазонах і перетворює його на тепло. Кожен нанолист фосфорену отримав захисний шар із дубильної кислоти та іонів заліза, що створило молекулярний щит, який запобігає окисненню.
Зазначається, що навіть після 150 днів сонячного опромінення покритий матеріал залишався стабільним.
Наночастинки срібла були додані для посилення поглинання світла за допомогою плазмонних ефектів, а довгі ланцюги вуглеводнів були приєднані до поверхні, щоб зробити її водовідштовхувальною.
Готова структура мала кут контакту 153 градуси, що свідчить про те, що вода просто скочується з неї.
Канали були заповнені стеариновою кислотою — біоматеріалом із фазовим переходом, який накопичує тепло під час плавлення та вивільняє його під час затвердіння.
Такий матеріал накопичував приблизно 175 кДж тепла на кілограм і перетворював 91,27 % сонячного світла, що надходить, на корисне тепло.
Матеріал проводив тепло приблизно в 3,9 раза ефективніше вздовж волокон деревини. У поєднанні з термоелектричним генератором він виробляв до 0,65 В за стандартного сонячного освітлення.
Коли сонячне світло потрапляє на матеріал, воно плавить стеаринову кислоту, а тепло поступово вивільняється після настання темряви, щоб підтримувати різницю температур у генераторі. Це дозволяє системі продовжувати виробляти електроенергію навіть після зникнення джерела світла.
Уже після 100 циклів нагрівання й охолодження характеристики матеріалу майже не змінилися. Також він був стійким до горіння, самозатухаючи протягом двох хвилин.
Вчені зазначили, що їхня конструкція є вогнестійкою, супергідрофобною та антимікробною, що запобігає погіршенню характеристик на відкритому повітрі через пил і мікроби.
Подібні конструкції можуть допомогти регулювати тепло в електроніці, підвищити енергоефективність будівельних матеріалів або підтримувати невеликі автономні енергосистеми. Однак виробляти цей матеріал у великих обсягах, зберігаючи його складну шарувату структуру, буде нелегко, зазначає видання.
