Сонячна енергія має одну незручну властивість: вона зникає разом із сонцем. Це базова проблема, яку намагаються вирішити стартапи, котрі вже витратили разом мільярди доларів інвестицій. Тепер з’явилось несподіване рішення — деревина, передають Патріоти України з посиланням на SEEDS.
Інженери взяли балсову деревину і на наноструктурному рівні перетворили її на багатофункціональний сонячно-термальний матеріал. вона поглинає світло, накопичує тепло і генерує електрику навіть після того, як сонце зайшло.
Дослідники обрали балсову деревину не за міцністю, а за внутрішньою мікроструктурою: під мікроскопом вона нагадує пучок спрямованих трубочок діаметром 20–50 мікрометрів. Ці канали можуть спрямовувати тепло і утримувати матеріали — ідеальний природний каркас, повідомляє Interesting Engineering.
Процес перетворення складався з кількох кроків. По-перше, деревину делігнінізували: видалили лігнін, що дає їй колір і жорсткість. Після цього пористість зросла до 93% — дерево стало схоже на суперпористу губку зі збереженою напрямленою структурою. По-друге, стінки каналів вкрили ультратонкими шарами чорного фосфорену — матеріалу, що поглинає весь спектр сонячного випромінювання.
Результати виявились вражаючими. Матеріал поглинає 91,27% сонячного випромінювання і накопичує 175 кДж тепла на кілограм — достатньо для підтримки різниці температур на термоелектричному генераторі навіть після зникнення сонця.
Матеріал також виявився стійким: самозагасав за 2 хвилини без зовнішнього втручання (вогнестійкість), антибактеріальна поверхня перешкоджала росту мікробів, а після 100 циклів нагрів-охолодження — жодного суттєвого зниження ефективності.
Дослідники самі відзначають: їхній підхід уникає карбонізації (спалення деревини при високій температурі, що знищує хімічні групи і знижує гнучкість матеріалу). Це дозволяє зберегти поверхневу хімію деревини, відкриту для подальших модифікацій.
Матеріал може вийти далеко за межі сонячної енергетики: термоізоляція будівель (стіни, що зберігають тепло вдень і повертають вночі), управління тепловим режимом електроніки, автономне живлення датчиків у важкодоступних районах.
Балсова деревина — одна з найлегших деревин у світі (щільність ~120 кг/м³ проти ~700 для дуба). Саме завдяки цій легкості і пористості її використовують у суднобудуванні, авіамоделюванні і… тепер у сонячній енергетиці. Пористість після делігнінізації перевищила 93% — більша частина об’єму матеріалу — повітря.
Кросовери давно стали одним із найпопулярніших типів автомобілів. Вони приваблюють покупців містким салоном, великим багажником, високою посадкою та можливістю впевненіше пересуватися дорогами не найкращої якості. Водночас ще донедавна за ці переваги д...
На Волині мобілізували чоловіка, якого ще до повномасштабного вторгнення РФ ВЛК визнала непридатним до військової служби та виключила з військового обліку. Після повторного огляду його визнали придатним і направили до військової частини, однак чоловік ...
