Древесину в воде превратили в источник электричества

Исследователи с помощью наноинженерии собирают биоэлектричество, формирующееся внутри дерева.

Ученые из Королевского технологического института в Швеции научились собирать электроэнергию, которая вырабатывается в процессе движения транспирации. Это движение воды по растению от корней до испарения через листья.


Иллюстрация модификации древесины для производства электричества. Изображение: Yuanyuan Li

В результате серии модификации структуры клеточных стенок древесины исследователям удалось повысить количество вырабатываемого электричества до 140 мВ. Это в 10 раз больше, чем у обычной древесины. Этого количества не хватит на освещение дома, но достаточно для подключения простого устройства, например, светодиодной лампы или калькулятора.

Метод, описанный исследователями в статье в журнале Advanced Functional Materials, основан на использовании наноинженерии. Ученые изменяли наноразмерный состав древесины, чтобы улучшить ее свойства. Им удалось управлять площадью поверхности, плотностью, поверхностным зарядом. Кроме того, в зависимости от используемых модификаций менялось то, насколько легко вода может проходить через материал.


Различные модификации структуры древесины. Изображение: Yuanyuan Li

Исследователи считают, что дальнейшая настройка разницы pH между деревом и водой поможет достичь потенциала до 1 В и выходной мощности 1,35 мкВт/см². При этом пока древесина выдерживает только 10 циклов перезарядки и генерирует высокое напряжение в течение примерно 2-3 часов, прежде чем оно начинает ослабевать.

Преимущество этой технологии заключается в том, что древесина может быть легко использована для других целей, как только она истощится в качестве источника энергии.

Юаньюань Ли, соавтор исследования