來自瑞士的研究人員已經(jīng)設(shè)計出一種方法，允許從木質(zhì)地板上的行走中收集電力。這項技術(shù)被稱為納米發(fā)電機，能夠從行走中產(chǎn)生足夠的電力，為測試中的燈泡供電。該項目的研究人員通過整合特殊的硅樹脂涂層和嵌入式納米晶體的組合，改進了他們的納米發(fā)電機使用的木地板。
他們工作的結(jié)果是一個發(fā)電裝置，據(jù)說它收獲的電力足以為一個LED燈泡和小型電子設(shè)備供電。研究人員通過在電極之間嵌入兩塊功能化的木材來創(chuàng)造他們的實驗性納米發(fā)電機。這些木片通過行走時的接觸和分離而帶電。這就是所謂的三電效應(yīng)。
使用木質(zhì)地板發(fā)電的最大挑戰(zhàn)之一是，從本質(zhì)上講，木材是中性的，這意味著木材基本上沒有獲得或失去電子的傾向，限制了其發(fā)電的能力。一個主要的挑戰(zhàn)是如何使木材能夠吸引和失去電子。
為了實現(xiàn)獲得和失去電子的能力，研究人員用聚二甲基硅氧烷（PDMS）涂抹一塊木材，這是一種硅膠，在接觸時能夠獲得電子。另一塊木材則通過原位生長的納米晶體進行功能化，這種納米晶體被稱為沸石咪唑框架-8（ZIF-8）。ZIF-8是一個由金屬離子和有機分子組成的網(wǎng)絡(luò)，它失去電子的傾向比獲得電子的傾向更大。
研究人員還調(diào)查了不同類型的木材，看看哪種木材的發(fā)電效果最好，他們還調(diào)查了木材中的紋理方向是否有關(guān)系。最終，研究小組發(fā)現(xiàn)，由徑向切割的云杉制成的三電納米發(fā)電機表現(xiàn)最好。這種木材恰好也是歐洲國家常用的建筑材料。目前，研究人員正在努力優(yōu)化他們的創(chuàng)作。
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