Генерация электричества при сжатии губки Луффы

Luffa Sponge может питать интеллектуальные устройства при деформировании.Кредит: Ли Хуа Шао

Команда инженеров -механиков из Университета Бейханга, Пекинского университета и Университета Хьюстона обнаружила, что можно захватить небольшое количество электроэнергии, неоднократно сжимая обработанные губки Луффы.В своем исследовании, сообщенном в «Слушаниях Национальной академии наук», группа обработала образец Луффа Гутинки и измеряла электричество, которое они производили при многократном сжатии.

Предыдущие исследования показали, что применение силы или напряжения к определенным материалам может привести к накоплению пьезоэлектрического заряда.Предыдущие исследования также показали, что неоднократно применение и освобождение силы или напряжения может привести к производству потока пьезоэлектричества.

За последние несколько лет инженеры исследовали возможность генерирования небольшого количества пьезоэлектричества, используя, например, шаги или движение одежды как человек.Электричество, вырабатываемое и собранное таким образом, рассматривается как возможный способ зарядки личных устройств.В этом новом усилии исследовательская группа рассмотрела использование нового вида материала для создания пьезоэлектричества - губки из лаффы.

Губки Луффы - это пористые раковины, которые остаются позади, когда плоды растения Луффа оставляют высохнуть.Они были подготовлены и проданы как коммерческий продукт, в основном как инструмент для удаления мертвой кожи из тела, находясь в душе.В этом новом усилии исследователи рассматривали Луффу как возможный инструмент для выработки небольших количеств электроэнергии.

Сначала они обработали их химическими веществами, чтобы удалить гемицеллюлозу и лигнин, оставив позади целлюлозной кристаллической оболочки.Затем они подключили результаты к электрической цепи и начали сжимать их снова и снова вручную.Исследовательская группа обнаружила, что они смогли генерировать до 8 наноамков электричества.

Они признают, что количество генерируемого электроэнергии настолько мало, что, вероятно, он не будет полезен, но они также предполагают, что могут быть созданы искусственно созданные губки Луффы, которые будут более эффективными.Они также могут быть сделаны намного больше, чтобы генерировать полезное количество электричества.

Больше информации: Юди Цзян и др., Гигантский гигантский эффект в губке на основе растений в Луффа для зеленых устройств и энергетических комбайнов, Материалы Национальной академии наук (2023).Doi: 10.1073/pnas.2311755120