Çinin Cənub-Şərq Universitetindən professor Çjou Yanın rəhbərliyi ilə çalışan alimlər qrupu struktur dayanıqlığı ilə yanaşı, elektrik enerjisi hasil edə və onu toplaya bilən yeni sement əsaslı material hazırlayıblar.
Qaynarinfo "Interesting Engineering" nəşrinə istinadən xəbər verir ki, bu texnologiya gələcəyin "ağıllı şəhər" infrastrukturları üçün ciddi irəliləyiş ola bilər.
Yeni material sement-hidrogel kompozitindən ibarətdir. O, istilik enerjisini tutaraq elektrikə çevirə bilir. Alimlərin sözlərinə görə, bu texnologiya əvvəlki sement əsaslı termoelektrik materiallarla müqayisədə xeyli daha yüksək səmərəlilik göstərir.
Materialın Zibek əmsalı -40,5 mV/K, faydalı iş əmsalı isə (ZT) 6,6×10⁻² təşkil edir. Bu göstəricilər müvafiq olaraq əvvəlki bənzər materiallardan 10 və 6 dəfə yüksəkdir.
Alimlər qeyd edirlər ki, sementin tərkibində təbii olaraq elektrik hasil etmək qabiliyyəti var və bu, "ion termoelektrik effekti" adlanan hadisə ilə əlaqəlidir. Lakin indiyədək bu effekt praktik istifadəyə yaramayacaq qədər zəif olub. Bunun əsas səbəbi isə sıx sement matriksinin ionların sərbəst hərəkətini məhdudlaşdırmasıdır.
Tədqiqatçılar izah ediblər: "Sement məsamələrindəki ionların - katyon və anionların - diffuziya sürətindəki fərq termoelektrik təsirin əsasını təşkil edir. Lakin bu məsamələrin sıx matrikslə izolyasiyası ionların sərbəst və sürətli hərəkətini əngəlləyir, bu isə Zibek əmsalının yüksəldilməsinə mane olur".
Bu problemi həll etmək üçün alimlər təbəqələşmiş struktur hazırlayıblar - burada polivinil spirt əsaslı hidrogel və ənənəvi sement təbəqələri növbələnir. Hidrogel təbəqələr hidroksid-ionlar üçün sürətli nəql yolları rolunu oynayır. Sement və hidrogel arasındakı sərhədlər isə ionlarla xüsusi bağlar yaradır: kalsium ionları ilə güclü, hidroksid-ionlarla isə zəif əlaqələr formalaşır. Bu balans fərqi termoelektrik effekti artırır.
Bundan əlavə, yeni material yalnız elektrik hasil etmir, həm də onu toplaya bilir. Bənzərsiz təbəqəli quruluşu ona həm yüksək mexaniki möhkəmlik, həm də daxili enerji saxlama imkanları qazandırır. Bu isə o deməkdir ki, gələcəkdə bu materialla inşa edilən binalar, yollar və körpülər daxilində quraşdırılmış sensor və simsiz rabitə sistemlərini enerji ilə təmin edə biləcək.
Aydın
Şərhlər