Инженери от Южна Корея са изобретили композит на основата на цимент, който може да се използва в бетон за направата на структури, които генерират и съхраняват електричество чрез излагане на външни механични източници на енергия като стъпки, вятър, дъжд и вълни.
Чрез превръщането на конструкциите в източници на енергия, циментът ще реши проблема с изградената среда, която консумира 40% от световната енергия, смятат те.
Потребителите на сградата не трябва да се притесняват от токов удар.Тестовете показаха, че 1% обем проводими въглеродни влакна в циментова смес е достатъчен, за да придаде на цимента желаните електрически свойства, без да компрометира структурните характеристики, а генерираният ток е много по-нисък от максимално допустимото ниво за човешкото тяло.
Изследователи в областта на машинното и гражданското инженерство от Националния университет в Инчеон, Университета Кюнг Хи и Корейския университет разработиха проводящ композит на циментова основа (CBC) с въглеродни влакна, който може да действа и като трибоелектричен наногенератор (TENG), вид механичен енергиен комбайн.
Те проектираха структура в лабораторен мащаб и базиран на CBC кондензатор, използвайки разработения материал, за да тестват възможностите му за събиране и съхранение на енергия.
„Искахме да разработим структурен енергиен материал, който може да се използва за изграждане на структури с нулева нетна енергия, които използват и произвеждат собствено електричество“, каза Seung-Jung Lee, професор в катедрата по гражданско и екологично инженерство на Националния университет в Инчеон.
„Тъй като циментът е незаменим строителен материал, ние решихме да го използваме с проводими пълнители като основен проводящ елемент за нашата система CBC-TENG“, добави той.
Резултатите от тяхното изследване бяха публикувани този месец в списанието Nano Energy.
Освен за съхранение и събиране на енергия, материалът може да се използва и за проектиране на самочувствителни системи, които наблюдават здравословното състояние на конструкцията и предвиждат оставащия експлоатационен живот на бетонни конструкции без външно захранване.
„Нашата крайна цел беше да разработим материали, които правят живота на хората по-добър и не се нуждаят от допълнителна енергия, за да спасят планетата.И ние очакваме, че констатациите от това проучване могат да бъдат използвани за разширяване на приложимостта на CBC като цялостен енергиен материал за структури с нулева нетна енергия,” каза проф. Лий.
Публикувайки изследването, Националният университет в Инчеон се пошегува: „Изглежда като разтърсващо начало на едно по-светло и по-зелено утре!“
Глобален преглед на строителството
Време на публикуване: 16 декември 2021 г