通過修補木材內(nèi)部的細節(jié)部分，瑞典的工程師們想出了一種有趣的收集電力的新方法。該技術(shù)利用了木材干燥過程中已經(jīng)發(fā)生的自然過程，通過增壓來獲取足夠的電力來運行LED和其他小型設(shè)備。由KTH皇家理工學院的納米工程師進行的研究集中在木材變濕然后干燥時發(fā)生的一系列事件上。這被稱為蒸騰作用，在所有植物中發(fā)生，因為水在其中流動，然后蒸發(fā)，實際上產(chǎn)生了微量的生物電。以前捕捉和使用這種電力的努力受到了低功率密度的阻礙，但是作者認為他們通過重新設(shè)計木材細胞壁解決了這個問題。通過涉及氫氧化鈉的全新處理工藝，該團隊能夠創(chuàng)造出具有更大表面積和更大細胞壁透水率的高孔版本。
這可以讓更大的表面電荷和水通過材料的運輸，這提高了其發(fā)電能力。通過對木材的pH值進行微調(diào)，這一點能夠得到進一步提升。
研究人員李媛媛說："我們將普通木材的多孔結(jié)構(gòu)與我們在表面、孔隙度、表面電荷和水運輸方面改進的材料進行了比較。測量結(jié)果顯示，發(fā)電量比天然木材高10倍。"
KTH皇家理工學院的科學家們已經(jīng)設(shè)計出了可以產(chǎn)生可用電量的木材版本，左邊是天然版本的材料Jonas Garemark。
在其目前的形式下，工程木材可以提供1伏的電壓和每平方厘米1.35微瓦的功率輸出。它能夠在這個水平上運行兩到三個小時，并在性能開始下降之前承受10次水循環(huán)。該技術(shù)要真正找到實際用途還需要更多的工作，但科學家們對其潛力感到興奮。
李說："目前，我們產(chǎn)出的電力可以運行小型設(shè)備，如LED燈或計算器。如果我們想為一臺筆記本電腦供電，我們將需要大約一平方米的木材，大約一厘米厚，以及大約2升的水。對于一個普通家庭來說，我們需要的材料和水遠不止這些，所以需要更多的研究。"
這項研究發(fā)表在《先進功能材料》雜志上。
