Speciális, cementalapú anyagot sikerült létrehozniuk a kínai Délkeleti Egyetem kutatóinak. Az anyag nemcsak a szerkezeti stabilitást biztosítja, de képes áramot termelni, és tárolni is, így áttörést hozhat az okosvárosok kialakításában – számolt be róla az Interesting Engineering.

Az említett anyag egy cement-hidrogél kompozit. A kutatók a növények szárán belüli réteges szerkezeti felépítésből merített ihletet, hogy a végeredmény képes legyen a hőenergiát hasznosítva áramot termelni. Az újfajta cement Seebeck-értéke −40.5 mV/K (mikrovolt/Kelvin), ami tízszer jobb értéket jelent a korábbi termoelektromos anyagoknál. (A Seedbeck-effektus egy termoelektromos jelenség: ha két különböző fémet két helyen összekapcsolnak, és a kapcsolódási pontok különböző hőmérsékletűek, akkor a kapcsolódási pontok között elektromos feszültség keletkezik.)

Az erről szóló publikáció a Science Bulletin című tudományos lapban jelent meg.

A cement alapvetően képes arra, hogy elektromosságot termeljen, ám ez a hatás mindig is túl gyenge volt ahhoz, hogy a gyakorlatban ki lehessen használni. Ennek az az oka, hogy a cement sűrű felépítése korlátozza, hogy az ionok milyen gyorsan tudnak áthaladni rajta.

A probléma megoldása érdekében a kutatócsoport többrétegű szerkezetet épített fel, amiben egymást váltja a hagyományos cement és az említett hidrogél réteg. Ez a kialakítás képes megoldani az ionok mobilitási problémáját.

A hidrogélrétegek a hidroxid-ionok (OH^–) gyors útvonalaként szolgálnak, míg a cement és a hidrogél közötti határfelületet úgy alakították ki, hogy erősen kötődjenek a kalciumionokhoz (Ca²⁺), és gyengébben az OH^– ionokhoz. Ez a kiegyensúlyozatlanság segít növelni a termoelektromos hatást azáltal, hogy felgyorsítja bizonyos ionok mozgását, és nagyobb mobilitásbeli különbségeket hoz létre.

Ami ezt az anyagot ígéretessé teszi, az az, hogy nem csak termelni, de tárolni is képes az áramot. Ennek köszönhetően az ebből az anyagból készült épületek, utak és hidak képesek lehetnek arra, hogy a szerkezetbe ágyazott érzékelőket és vezeték nélküli kommunikációs rendszereket táplálják.

Mindez segíthet csökkenni az eszközök energiafelhasználása által termelt szén-dioxid mennyiségét, ugyanakkor azt nem tudni, maga az anyag elkészítése mennyi szén-dioxid-kibocsátással jár.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.