Звичайна деревина бальзи може поглинати сонячне світло, накопичувати тепло та генерувати електроенергію навіть у темряві. Це стало можливим завдяки тому, що китайські вчені змінили її клітинну структуру. Про це пише techradar.
Дослідники кажуть, що для досягнення такого результату внутрішня структура деревини була трансформована на нанорівні.
Вони обрали бальзу не через її міцність, а через природне розташування мікроканалів, які направляють тепло та утримують інші матеріали на місці.
Як насправді працює система на основі деревини?
Спершу вчені видалили лігнін - компонент, який надає деревині колір та жорсткість, підвищивши пористість матеріалу до понад 93%.
Після чого вони покрили стінки каналів надтонким шаром чорного фосфорену - матеріалу, який поглинає сонячне світло в ультрафіолетовому, видимому та інфрачервоному діапазонах та перетворює його на тепло.
"Кожен нанолист фосфорену отримав захисний шар з дубильної кислоти та іонів заліза, що створило молекулярний щит, який запобігає окисленню", - пояснюють у матеріалі.
Зазначається, що навіть після 150 днів сонячного опромінення покритий матеріал залишався стабільним.
"Наночастинки срібла були додані для посилення поглинання світла за допомогою плазмонних ефектів, а довгі ланцюги вуглеводнів були прищеплені до поверхні, щоб зробити її водовідштовхувальною", - підкреслили у виданні.
Готова структура мала кут контакту 153 градуси, що свідчить про те, що вода просто скочується з неї.
"Канали були заповнені стеариновою кислотою - біоматеріалом із фазовим переходом, який накопичує тепло під час плавлення та вивільняє його під час затвердіння", - додають у публікації.
Такий матеріал накопичував приблизно 175 кДж тепла на кілограм і перетворював 91,27 % сонячного світла, що надходило, на корисне тепло.
Матеріал проводив тепло близько у 3,9 раза ефективніше вздовж волокон деревини. У поєднанні з термоелектричним генератором він виробляв до 0,65 В за умов стандартного сонячного освітлення.
"Коли сонячне світло потрапляє на матеріал, воно розплавляє стеаринову кислоту, а тепло поступово вивільняється після настання темряви, щоб підтримувати різницю температур у генераторі. Це дозволяє системі продовжувати виробляти електроенергію навіть після зникнення джерела світла", - пояснили у виданні.
Вже після 100 циклів нагрівання та охолодження характеристики матеріалу майже не змінилися. Також він був стійким до горіння, самозатухаючи впродовж двох хвилин.
Науковці зауважили, що їхня конструкція є вогнестійкою, супергідрфобною та антимікробною, що запобігає погіршенню характеристик на відкритому повітрі через пил та мікроби.
"Подібні конструкції можуть допомогти регулювати тепло в електроніці, підвищити енергоефективність будівельних матеріалів або підтримувати невеликі автономні енергосистеми", - запевнили у матеріалі.
Проте виробляти цей матеріал у великих обсягах, зберігаючи його складну шарувату структуру, буде нелегко.
Інші відкриття вчених
Як писав УНІАН, раніше археологи виявили на дні озера стародавнє місто, яке нагадує Атлантиду. Зазначається, що на глибині від 1 до 4 метрів вчені нанесли на карту чотири окремі ділянки, де стіни, балки та кераміка залишилися неушкодженими.
Також повідомлялось, що в Амазонії виявили сотні кілометрів стародавніх доріг, що могли вести до духовного світу. На площі 134 тисяч квадратних кілометрів вчені виявили не менше 955 стародавніх доріг загальною довжиною близько 350 км.
