Китайські дослідники розробили матеріал з деревини, який перетворює світло на електрику.

Цей матеріал здатен виробляти електроенергію цілодобово.

Звичайна бальзова деревина може поглинати сонячне світло, накопичувати тепло та генерувати електричну енергію навіть у темряві. Це стало можливим завдяки змінам у її клітинній структурі, проведеним китайськими вченими. Про це повідомляє techradar.

Дослідники зазначають, що для досягнення такого ефекту внутрішня структура деревини була модифікована на нанорівні.

Вони обрали бальзу не через її міцність, а завдяки природному розташуванню мікроканалів, які сприяють перенесенню тепла та утриманню інших матеріалів на місці.

Як насправді функціонує система на основі деревини?

Спочатку вчені видалили лігнін – компонент, що надає деревині колір і жорсткість, що дозволило підвищити пористість матеріалу до понад 93%.

Після цього вони покрили стінки каналів надтонким шаром чорного фосфорену – матеріалу, який поглинає сонячне світло в ультрафіолетовому, видимому та інфрачервоному спектрах і перетворює його на тепло.

“Кожен нанолист фосфорену отримав захисний шар з дубильної кислоти та іонів заліза, що створило молекулярний щит, який запобігає окисленню”, – пояснюють у матеріалі.

Вказується, що навіть після 150 днів під сонячним світлом покритий матеріал залишався стабільним.

“Наночастинки срібла були додані для покращення поглинання світла за рахунок плазмонних ефектів, а довгі ланцюги вуглеводнів були прищеплені до поверхні, щоб забезпечити водовідштовхувальні властивості”, – підкреслили у виданні.

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”, – додають у публікації.

Цей матеріал накопичував приблизно 175 кДж тепла на кілограм і перетворював 91,27% сонячного світла, що надходило, на корисне тепло.

Матеріал проводив тепло приблизно у 3,9 рази ефективніше вздовж волокон деревини. У поєднанні з термоелектричним генератором він виробляв до 0,65 В за умов стандартного сонячного освітлення.

“Коли сонячне світло потрапляє на матеріал, воно розплавляє 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”, – пояснили у виданні.

Після 100 циклів нагрівання та охолодження характеристики матеріалу майже не змінилися. Він також виявився стійким до горіння, самозатухаючи протягом двох хвилин.

Науковці 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”, – запевнили у матеріалі.

Проте виробництво цього матеріалу в великих обсягах, зберігаючи його складну шарувату структуру, буде досить складним.

Інші відкриття вчених

Як повідомляв УНІАН, раніше археологи виявили на дні озера стародавнє місто, що нагадує Атлантиду. Зазначається, що на глибині від 1 до 4 метрів вчені нанесли на карту чотири окремі ділянки, де стіни, балки та кераміка залишилися неушкодженими.

Також повідомлялося, що в Амазонії виявили сотні кілометрів стародавніх доріг, які могли вести до духовного світу. На площі 134 тисяч квадратних кілометрів вчені виявили не менше 955 стародавніх доріг загальною довжиною близько 350 км.