Energijos proveržis: akmeniniai stalviršiai gali maitinti išmaniuosius ateities virtuvės įrenginius
Ateities namuose akmeniniai virtuvės stalviršiai, sienos ir grindys galėtų būti naudojami elektros energijai kaupti, kad būtų galima maitinti išmaniuosius įrenginius, pvz., šviestuvus, garsiakalbius ir pan.
Tokią išvadą padarė Pietų Korėjos mokslininkai, tvirtindami, kad būtų patogu, jei kambarių paviršius būtų galima panaudoti mažiems elektroniniams prietaisams įkrauti, neprijungus jų prie elektros tinklo. Akmuo yra natūrali, ekologiška medžiaga, plačiai naudojama kaip statybinė ir renovacinė medžiaga grindims, stalviršiams ir dekoratyvinių sienelių paviršiams įrengti. Tačiau akmuo nėra medžiaga, kuri tradiciškai siejama su energijos kaupimo technologijomis, tokiomis kaip baterijos ir kondensatoriai.
Pagrindinė problema – akmens paviršiaus netolygumas
Akmens problema yra ta, kad net tada, kai atrodo, kad jis yra visiškai lygus, jis linkęs išlaikyti mikroskopinius iškilimus ir įdubimus.
Dėl to sunku patikimai pritvirtinti elektrinius komponentus prie akmens paviršiaus.
Tačiau mokslininkai neseniai išsiaiškino, kaip naudojant lazerius uždėti vadinamuosius mikrosuperkondensatorius ant netaisyklingų paviršių, pavyzdžiui, poliruoto akmens.
Mikrosuperkondensatoriai yra maži energijos kaupimo įrenginiai, turintys puikias energijos kaupimo galimybes, taip pat greitą įkrovimą ir sukauptos energijos atidavimą.
Savo tyrime mechanikos inžinierius profesorius Bongchul Kang iš Seulo Kookmin universiteto ir jo kolegos taikė šį metodą, kad surinktų mikrosuperkondensatorius ant marmurinių paviršių.
Nano dalelių ir lazerio pagalba pagaminti gryno vario elektrodai, kurie buvo porėti, labai laidūs ir tvirtai pritvirtinti prie akmens pagrindo.
Norėdami suformuoti mikrosuperkondensatorių, mokslininkai ant vieno elektrodo nusodino mangano oksidą, o ant kito – geležies oksidą, kad susidarytų atitinkamai anodas ir katodas.
Foto: Back et al. / ACS Nano
Energijos proveržis: akmeniniai stalviršiai gali maitinti išmaniuosius ateities virtuvės įrenginius
Galiausiai komanda sujungė elektrodus su elektrolito sluoksniu, pagamintu iš ličio perchlorato ir polimero tirpalo.
Kiekvienas energijos kaupimo įrenginys dengė maždaug dviejų colių pločio paviršių.
Kai komanda sukūrė devynis įrenginius trijų kartų tinklelyje, jie nustatė, kad galima sukaupti pakankamai energijos, kad būtų galima įjungti šviesos diodą.
Be to, buvo įrodyta, kad mikrosuperkondensatorių įtaisai gali išlaikyti didelę energijos kaupimo talpą net po 4000 įkrovimo ir iškrovimo ciklų.