木材隔绝空气加热得到什么(经过加工的木材在干燥时能产生电能)

通过对木材内部的细微细节进行修修补补,瑞典的工程师们提出了一种有趣的新方法来收集电力。这项技术利用了木材干燥过程中已经发生的自然过程,但对其进行增压,以获取足够的电力来驱动LED和其他小型设备。

木材隔绝空气加热得到什么(经过加工的木材在干燥时能产生电能)(1)

这项研究由KTH皇家理工学院的纳米工程师进行,研究重点是木材变湿和变干时发生的一系列事件。这被称为蒸腾作用,在所有植物中都发生,因为水通过它,然后蒸发,实际上会产生微量的生物电。

之前捕获和使用这种电的努力,受到低功率密度的阻碍,但作者认为他们通过重新设计木材细胞壁解决了这个问题。通过氢氧化钠的新处理,该团队能够创造出具有更大表面积和更大的细胞壁透水性的高多孔版本。

这导致了更大的表面电荷和水在材料中的运输,从而提高了其发电的能力。通过微调木材的pH值水平,这可以进一步提高。

研究人员表示:“我们将普通木材的多孔结构与我们改进的材料在表面、孔隙度、表面电荷和水运输方面进行了比较。我们的测量显示,这种木材的发电量是天然木材的10倍。”

木材隔绝空气加热得到什么(经过加工的木材在干燥时能产生电能)(2)

上图:KTH皇家理工学院的科学家们设计了能够产生可用电量的木材,左边是天然的木材。

以目前的形式,这种工程木材可以提供1伏的电压,每平方厘米的功率输出为1.35微瓦。它能够在这个水平下运行两到三个小时,并在性能开始下降之前经受10次水循环。要使这项技术真正找到实际用途,还需要更多的工作,但科学家们对它的潜力感到兴奋。

研究人员表示:“目前,我们可以运行LED灯或计算器等小型设备。如果我们想为一台笔记本电脑供电,我们需要一平方米厚约一厘米的木头和大约两升水。但如果为一个普通家庭提供日常供电,我们需要的材料和水远远不止这些,所以还需要更多的研究。”

这项研究发表在《高级功能材料》杂志上。


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