Sàn gỗ tạo ra nguồn điện thông qua chuyển động của người có gì đặc biệt?
Loại sàn gỗ này bao gồm gỗ lát để sử dụng cả trong nhà và ngoài trời dựa trên hiệu ứng áp điện để tạo ra điện áp dưới áp lực cơ học. Công nghệ mới này có một số điểm tương đồng với một công nghệ khác vào năm 2016. Cụ thể, các nhà khoa học nhúng các sợi nano xenlulo vào sàn gỗ để tạo ra điện tích khi chúng dao động được gọi là hiệu ứng điện ba.
Hiệu ứng điện ba trong đó tĩnh điện là một ví dụ điển hình, cho thấy một số vật liệu nhất định tạo ra điện tích khi tách khỏi một vật liệu khác. Hiện tượng này cũng tạo nên nền tảng của sàn gỗ thông minh mới, bao gồm hai lớp ván lạng bằng gỗ đã qua xử lý với các lớp điện cực bên dưới. Tuy nhiên, để nâng hiệu suất lên mức mong muốn cần một số nghiên cứu để giải quyết khả năng hạn chế của gỗ để tạo ra điện.
Sàn gỗ có thể giúp thắp sáng đèn và vận hành các thiết bị điện nhỏ trong nhà.
Tác giả cao cấp của nghiên cứu – ông Guido Panzarasa cho biết: “Về cơ bản, gỗ là triboneutral. Điều đó có nghĩa là gỗ không có xu hướng thu nhận hoặc mất electron thực sự. Vì vậy, thách thức là chế tạo gỗ có khả năng hút và mất electron”.
Giải pháp của nhóm nghiên cứu là phủ lên miếng gỗ một lớp silicone có khả năng dễ dàng thu được các electron khi tiếp xúc và nhúng lớp gỗ khác vào các tinh thể nano ZIF 8 dễ mất electron. Phương pháp xử lý này đã được thử nghiệm trên các loài gỗ khác nhau được cắt theo hướng khác nhau trước khi nhóm nghiên cứu đưa ra phương án hiệu quả nhất, cắt dọc thân vân sam.
Theo các nhà khoa học, việc xử lý cho phép gỗ của họ tạo ra điện năng hiệu quả hơn 80 lần so với gỗ tự nhiên và cung cấp sản lượng trong điều kiện ổn định lên đến 1.500 chu kỳ. Được chế tạo thành miếng dán sàn có kích thước bằng một tờ giấy A4, vật liệu này có thể tạo ra đủ điện để cung cấp năng lượng cho đèn LED gia dụng, máy tính và các thiết bị điện tử nhỏ khác.
Ông Panzarasa cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là chứng minh khả năng thay đổi gỗ bằng các quá trình tương đối thân thiện với môi trường để tạo ra điện ma sát. Gỗ vân sam rẻ, sẵn có và mang những đặc tính cơ học thuận lợi. Phương pháp mới khá đơn giản và có thể mở rộng ở quy mô công nghiệp. Đó chỉ là vấn đề kỹ thuật mà thôi”.
Các nhà khoa học hiện đang nỗ lực cải tiến cách xử lý gỗ để làm cho gỗ thân thiện với môi trường hơn và dễ ứng dụng hơn khi chúng hướng tới các ứng dụng thương mại. Có lợi cho họ là máy phát điện duy trì vẻ ngoài tự nhiên và độ bền của sàn gỗ, điều này có thể làm cho nó trở thành lựa chọn hấp dẫn cho các nhà thiết kế có ý thức về phong cách của các tòa nhà thông minh trong tương lai. Mục tiêu cuối cùng là tìm hiểu tiềm năng của gỗ ngoài những gì đã biết và tạo ra đặc tính mới phục vụ cho các tòa nhà thông minh bền vững trong tương lai.
An Hạ