Các kỹ sư Hàn Quốc đã phát minh ra một loại vật liệu composite gốc xi măng có thể sử dụng trong bê tông để tạo ra các công trình tạo ra và lưu trữ điện thông qua việc tiếp xúc với các nguồn năng lượng cơ học bên ngoài như bước chân, gió, mưa và sóng.
Họ tin rằng bằng cách biến các công trình thành nguồn năng lượng, xi măng sẽ giải quyết được vấn đề về môi trường xây dựng vốn tiêu thụ 40% năng lượng của thế giới.
Người sử dụng tòa nhà không cần lo lắng về việc bị điện giật. Các thử nghiệm cho thấy chỉ cần 1% thể tích sợi carbon dẫn điện trong hỗn hợp xi măng là đủ để mang lại cho xi măng các đặc tính điện mong muốn mà không ảnh hưởng đến hiệu suất kết cấu, và dòng điện sinh ra thấp hơn nhiều so với mức tối đa cho phép đối với cơ thể con người.
Các nhà nghiên cứu về kỹ thuật cơ khí và dân dụng từ Đại học Quốc gia Incheon, Đại học Kyung Hee và Đại học Hàn Quốc đã phát triển một loại vật liệu composite dẫn điện gốc xi măng (CBC) với sợi carbon cũng có thể hoạt động như một máy phát điện nano ma sát (TENG), một loại máy thu năng lượng cơ học.
Họ đã thiết kế một cấu trúc quy mô phòng thí nghiệm và một tụ điện dựa trên CBC bằng cách sử dụng vật liệu đã phát triển để thử nghiệm khả năng thu thập và lưu trữ năng lượng của nó.
Seung-Jung Lee, giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường của Đại học Quốc gia Incheon, cho biết: "Chúng tôi muốn phát triển một vật liệu năng lượng kết cấu có thể được sử dụng để xây dựng các công trình năng lượng ròng bằng không, sử dụng và tự sản xuất điện".
Ông cho biết thêm: “Vì xi măng là vật liệu xây dựng không thể thiếu nên chúng tôi quyết định sử dụng xi măng với chất độn dẫn điện làm thành phần dẫn điện cốt lõi cho hệ thống CBC-TENG của mình”.
Kết quả nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Nano Energy tháng này.
Ngoài việc lưu trữ và thu thập năng lượng, vật liệu này còn có thể được sử dụng để thiết kế các hệ thống tự cảm biến theo dõi tình trạng kết cấu và dự đoán tuổi thọ còn lại của các kết cấu bê tông mà không cần bất kỳ nguồn điện bên ngoài nào.
“Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là phát triển các vật liệu giúp cải thiện cuộc sống con người và không cần thêm năng lượng để cứu hành tinh. Và chúng tôi hy vọng rằng những phát hiện từ nghiên cứu này có thể được sử dụng để mở rộng khả năng ứng dụng của CBC như một vật liệu năng lượng toàn diện cho các cấu trúc năng lượng ròng bằng không”, Giáo sư Lee cho biết.
Khi công bố nghiên cứu này, Đại học Quốc gia Incheon đã nói đùa: “Có vẻ như đây là khởi đầu mạnh mẽ cho một ngày mai tươi sáng và xanh hơn!”
Tạp chí Xây dựng Toàn cầu
Thời gian đăng: 16-12-2021