Инновационный материал способен генерировать электроэнергию даже после захода солнца
Ученые создали уникальный древесный композит, способный эффективно улавливать солнечный свет, накапливать его энергию в виде тепла и продолжать выработку электричества в ночное время. Данная разработка демонстрирует возможность трансформации обычной древесины в компактное и экологически чистое решение для гелиотермальной энергетики.
В качестве технологической базы была выбрана бальса — легкая порода дерева с естественной пористой структурой. На начальном этапе из материала извлекли лигнин для увеличения объема пор. Затем внутренние поверхности микроканалов были модифицированы слоями черного фосфорена, обладающего исключительной способностью к поглощению широкого спектра излучения. Для предотвращения окисления и повышения долговечности структуру инкапсулировали в защитную оболочку из таниновой кислоты и ионов железа.
Для максимальной эффективности в композит ввели серебряные наночастицы, повышающие коэффициент поглощения, и придали поверхности выраженные гидрофобные свойства. Внутренние полости заполнили стеариновой кислотой — фазопереходным материалом, который плавится при поглощении тепла и выделяет его в процессе кристаллизации. Благодаря такой конфигурации был получен стабильный термоаккумулятор, демонстрирующий отличную износостойкость в условиях циклического изменения температур.
Согласно результатам испытаний, система конвертирует свыше 91% солнечной радиации в тепловую энергию с плотностью накопления около 175 кДж/кг. При интеграции с термоэлектрическим генератором устройство выдает напряжение до 0,65 В. Тесты подтвердили сохранение эксплуатационных характеристик даже после 100 циклов интенсивного нагрева и остывания.
Авторы подчеркивают, что такая платформа объединяет в себе огнеупорность, устойчивость к влаге и загрязнениям, а также антибактериальные свойства, что делает её идеальной для эксплуатации под открытым небом. Перспективность технологии выходит далеко за рамки энергетики, охватывая сферы производства электроники, современных строительных материалов и автономных энергообеспечивающих систем.
Источник: iXBT
