Ingeniører fra Sør-Korea har funnet opp en sementbasert kompositt som kan brukes i betong for å lage strukturer som genererer og lagrer strøm gjennom eksponering for eksterne mekaniske energikilder som fotspor, vind, regn og bølger.
Ved å gjøre strukturer til kraftkilder, vil sementen knekke problemet med det bygde miljøet som konsumerer 40% av verdens energi, tror de.
Å bygge brukere trenger ikke å bekymre seg for å bli elektrokutert. Tester viste at et volum på 1% ledende karbonfibre i en sementblanding var nok til å gi sementen de ønskede elektriske egenskapene uten at det går ut over strukturell ytelse, og strømmen som ble generert var langt lavere enn det maksimale tillatte nivået for menneskekroppen.
Forskere i mekanisk og sivilingeniør fra Incheon National University, Kyung Hee University og Korea University utviklet en sementbasert ledende kompositt (CBC) med karbonfibre som også kan fungere som en triboelektrisk nanogenerator (Teng), en type mekanisk energihøst.
De designet en labskala struktur og en CBC-basert kondensator ved hjelp av det utviklede materialet for å teste energihøsting og lagringsegenskaper.
"Vi ønsket å utvikle et strukturelt energimateriale som kunne brukes til å bygge netto-null energikonstruksjoner som bruker og produsere sin egen strøm," sa Seung-Jung Lee, professor i Incheon National University's Department of Civil and Environmental Engineering.
"Siden sement er et uunnværlig byggemateriale, bestemte vi oss for å bruke det med ledende fyllstoffer som det kjerne ledende elementet for vårt CBC-Teng-system," la han til.
Resultatene av forskningen deres ble publisert denne måneden i tidsskriftet Nano Energy.
Bortsett fra energilagring og høsting, kan materialet også brukes til å designe selvfølende systemer som overvåker strukturell helse og forutsi den gjenværende levetiden til konkrete strukturer uten ekstern kraft.
”Vårt endelige mål var å utvikle materialer som gjorde menneskers liv bedre og ikke trengte noen ekstra energi for å redde planeten. Og vi forventer at funnene fra denne studien kan brukes til å utvide anvendeligheten av CBC som et alt-i-ett energimateriale for netto-null energikonstruksjoner, sier prof. Lee.
Incheon National University publiserte: "Virker som en jolting start på en lysere og grønnere i morgen!"
Global Construction Review
Post Time: des-16-2021