Schwammiges Holz EMPA
Forscher haben einen Weg gefunden, Holz chemisch zu modifizieren, um es komprimierbarer zu machen, und wenn es komprimiert wird, wird es zu einem Mini-Generator. Richtig, Holz, das eine elektrische Spannung erzeugt.
Wie die Forscher von ETH Zürich und Empa in der Schweiz heißt es: "Holz ist viel mehr als nur ein Baumaterial." Ihre Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung der Eigenschaften von Holz, damit es für mehr Anwendungen verwendet werden kann.
Aufgrund der Ergebnisse des Teams könnte dieses Holz als Biosensor oder als Baumaterial verwendet werden, das in Zukunft Energie gewinnt.
Was das Team getan hat, um Holz in einen Generator zu verwandeln
Das Team verwendete einen chemischen und einen biologischen Prozess, um Holz in ein komprimierbares Material umzuwandeln, das eine elektrische Spannung erzeugt. Das Team konzentrierte sich auf das, was als "" bezeichnet wird. piezoelektrischer Effekt "aus Holz, um die Ergebnisse zu erhalten.
Wenn ein piezoelektrisches Material wie Holz verformt wird, erzeugt es eine niedrige elektrische Spannung. Um eine höhere Spannung aus Holz zu erhalten, muss es chemisch verändert werden, was es auch komprimierbarer macht.
Dazu löste das Team eine Komponente der Zellwände des Holzes auf : Lignin .
"Lignin ist die stabilisierende Substanz, die Bäume benötigen, um groß zu werden. Ohne Lignin, das die Zellen verbindet und das Knicken der steifen Cellulosefibrillen verhindert, wäre dies nicht möglich." erklärt Ingo Burgert von der ETH Zürich .
Durch chemisches Entfernen von Lignin aus dem Holz wird seine piezoelektrische Wirkung verstärkt, wenn es geschmeidiger wird. Dabei verwandelt sich das Holz in einen weißen Holzschwamm, der aus Schichten dünner Zellulose bestehtSchwamm verschiebt sich wieder in seine ursprüngliche Form.
Auf diese Weise gelang es dem Team, eine elektrische Spannung zu erzeugen, die 85-mal höher ist als die des ursprünglichen Holzes.
Das Team ging noch einen Schritt weiter und versuchte, diese elektrische Spannung aus Holz zu erzeugen, ohne dass Chemikalien zum Auflösen der Zellwandkomponente verwendet werden mussten.
Sie haben es geschafft mit der Pilz Ganoderma applanatum das verursacht Weißfäule in Holz und baut das Lignin und die Hemicellulose auf natürliche Weise ab. Die erzeugte Spannung war niedriger, sagten die Forscher, aber diese Methode ist umweltfreundlicher als die Verwendung von Chemikalien.
Das Team hofft, dass seine Erkenntnisse in zukünftigen nachhaltigen Baumaterialien verwendet werden können, die in der Lage sind, Energie zu nutzen.
Es gibt noch viel zu erforschen, bevor wir erwarten können, solche Kräfte in Baumaterialien zu finden, und in der Zwischenzeit wird die ursprüngliche Forschung in veröffentlicht. ACS Nano und die Nachuntersuchung ist in Fortschritte in der Wissenschaft .