Енергія у стінах: дослідники створили експериментальний цементний накопичувач

Дослідницька група розробила експериментальний суперконденсатор на основі будівельного розчину, здатний накопичувати електричний заряд безпосередньо всередині конструкцій. Результати тестування нового матеріалу опублікували в науковому виданні ACS Nano.

Коротко

• Матеріал поєднує здатність утримувати заряд із міцністю звичайного бетону для сходів і плит перекриття.
• Електроди складної форми надрукували на 3D-принтері зі спеціального вуглецевого чорнила.
• Лабораторний зразок успішно живив діоди, проте втрачає ефективність за морозної погоди.

Технологія створення цементного конденсатора

Основою для розробки стала суміш із традиційного цементу, технічного вуглецю та вуглецевих нанотрубок. З цієї пасти вчені сформували електроди у формі переплетених пальців безпосередньо на бетонній плиті. Така конфігурація суттєво скоротила відстань між провідними частинами.

Під час взаємодії розчину з водою мікроскопічні пори заповнюються рідиною та вільними іонами. Завдяки мінімальній дистанції заряджені частинки переміщуються швидше, що забезпечує стабільну роботу конденсатора. Дослідники об'єднали три подібні елементи в єдину мережу й успішно увімкнули за їхньою допомогою невелику діодну групу. Більше матеріалів про технологічні відкриття можна знайти у розділі новини науки.

Перспективи для української енергонезалежності

Для українських міст концепція накопичення енергії у будівельних матеріалах відкриває перспективи створення повністю автономних споруд. У майбутньому стіни житлових будинків зможуть удень накопичувати електрику від сонячних батарей і забезпечувати роботу аварійного освітлення чи датчиків безпеки. Втім, фахівці зазначають, що до практичного впровадження розробникам належить розв'язати проблему падіння ємності при температурі нижче мінус 18 градусів та оцінити безпеку масштабного будівництва.