Es gibt unzählige Energiequellen um uns herum, wenn wir nur herausfinden können, wie wir sie nutzen können. Ein Schweizer Team zeigte einen umweltfreundlichen Weg, um einen schwammigen Holzboden herzustellen, der bei jedem Schritt Strom erzeugt.
Das Material arbeitet mit dem sogenannten piezoelektrischen Effekt. Das Material im Boden wird unter mechanischer Beanspruchung zusammengedrückt und die positiven und negativen Ladungen trennen sich auf gegenüberliegenden Oberflächen. Das Ergebnis ist Energie.
Wenn Sie mit diesen Materialien einen Boden herstellen, können Sie daran denken, Energie aus den Stufen zu sammeln, wenn Menschen darauf gehen.
Ich habe schon einmal etwas Ähnliches gehört: Ist es dasselbe?
Nein. Das Prinzip dieses neuen intelligenten Bodens unterscheidet sich von dem der Böden "Triboelektrik"schon gesehen. In diesem Fall wird der Strom durch Reibung erzeugt, wenn Nanofasern aneinander reiben.
PaveGen, intelligenter Boden
Dieses Prinzip wurde in PaveGens Pflastersteinen und seinen Fußballfeldern umgesetzt, die ihre eigenen Lichter antreiben.
In neuen Studien untersuchten Forschende der ETH Zürich und der EMPA das piezoelektrische Potenzial eines gängigen Baumaterials: Holz. Es ist normalerweise nicht flexibel genug, um viel Strom zu erzeugen, also entwickelte das Team eine Möglichkeit, ihm Elastizität zu verleihen.
Sie setzten das Holz einem Prozess namens „Delignifizierung“ aus. Lignine sind natürliche Polymere, die als Stützstrukturen in Pflanzenzellen, insbesondere Holz und Rinde, wirken und diese steif und stark halten. Das Entfernen einiger dieser Lignine machte das Holz viel schwammiger. Jetzt kann es leicht komprimiert und dann in seine ursprüngliche Form zurückgebracht werden.
Tests für den Smart Floor
Im ersten TestDas Team tauchte das Holz in ein Wasserstoffperoxid- und Essigsäurebad. In dieser Sekunde Sie experimentierten mit einer sanfteren Methode und verwendeten einen Pilz namens Ganoderma applanatum, was dazu führt, dass Lignin aus Holz verrottet.
Beide Arten von schwammigem Holz wurden im Labor als piezoelektrischer Generator getestet.
Das aus dem Säurebad gewonnene Holz
Der erste „Prototyp“ war ein Würfel mit einer Seitenlänge von etwa 1,5 cm. Das aus dem Säurebad gewonnene Holz erzeugte etwa 0,63 V. Das reicht aus, um einen kleinen Sensor mit Strom zu versorgen. Als das Team einen „Mini-Boden“ erstellte, indem es 30 dieser Blöcke zusammensetzte und das Gewicht eines Erwachsenen darauf legte, erzeugte das System genug Strom, um ein LCD einzuschalten.
Das schwammige Holz, das mit dem Pilz hergestellt wurde
Der zweite Prototyp des Protobodens funktionierte noch besser: ein gleich großer Würfel erzeugte eine maximale Spannung von 0,87V. Der andere Vorteil dieser Methode ist nicht zuletzt, dass sie die Umwelt weniger belastet.
Mögliche Anwendungen
Die Studie legt nahe, dass diese Art von Holzschwammgenerator sowohl für einen intelligenten Boden als auch für tragbare Sensoren nützlich sein könnte. Alle Arten von Anwendungen sind jedoch möglich: In einer anderen kürzlich durchgeführten Studie hat das Team beispielsweise ein Holz getestet, das unter UV-Strahlen leuchten kann.
