Cientistas criaram nanogeradores de madeira de esponja

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Em seu novo trabalho científico, engenheiros da Suíça demonstraram um método ecologicamente correto para a fabricação de nanogeradores a partir de madeira que pode ser usada para criar um piso de madeira que pode gerar eletricidade literalmente em cada degrau.

Como funcionam os nanogeradores de madeira esponja

O material criado pelos cientistas trabalha com o chamado efeito piezoelétrico, cuja essência está no fato de que quando o material é comprimido (em como resultado da ação mecânica), áreas com cargas positivas e negativas são formadas nele, criando uma tensão em conexão.

Em seu novo trabalho científico, engenheiros da ETH Zurich e EMPA decidiram investigar o efeito piezoelétrico de um material como a madeira. Normalmente, este material não é flexível o suficiente para gerar eletricidade suficiente. Portanto, os cientistas encontraram uma maneira de modernizar a árvore para aumentar o recuo.

Resolveram submeter a madeira a um processo denominado deslignificação. A questão é que as ligninas são polímeros naturais que desempenham o papel de estruturas de suporte nas células vegetais, especialmente nas árvores. É esse polímero natural que torna a própria árvore e sua casca tão resistentes e duráveis.

O processo de remoção de algumas das ligninas tornou a madeira mais esponjosa. Assim, ele poderia ser facilmente comprimido e, em seguida, retornado ao seu estado original depois que a pressão na árvore esponjosa fosse liberada.

Dois experimentos em um

Os cientistas decidiram testar inicialmente duas opções para extrair lignina. No primeiro caso, eles decidiram mergulhar a árvore em um banho de água oxigenada e ácido acético. E, no segundo caso, decidiram usar o cogumelo Ganoderma applanatum, que decompõe a lignina da madeira.

Assim, foram obtidas duas formas de madeira esponjosa, que os cientistas testaram como um gerador piezoelétrico.

O primeiro da linha era madeira obtida em banho de ácido. Assim, o cubo estudado com lados de 1,5 cm foi capaz de gerar cerca de 0,63 Volts. Ao mesmo tempo, o gerador permaneceu completamente estável por mais de 600 ciclos.

Em seguida, os engenheiros pegaram 30 blocos semelhantes e os submeteram à compressão com peso semelhante ao de um adulto. A energia gerada desta forma foi suficiente para iluminar o LCD.

Então foi a vez de testar a árvore tratada com o cogumelo. Então, essa madeira tem se mostrado ainda melhor como gerador. Um cubo semelhante produziu uma tensão máxima de 0,87 volts. Além disso, o uso do cogumelo é muito mais ecologicamente correto e econômico.

Assim, os engenheiros sugerem que o gerador de esponja de madeira pode encontrar aplicação como material de piso de uso intensivo de energia e como sensores vestíveis. Os cientistas compartilharam os resultados do trabalho realizado nas páginas dos periódicos ACS Nano e Science Advances.

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