Điện từ nấm và sàn gỗ. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Điện từ nấm và sàn gỗ

01.04.2021

Gỗ bao gồm các sợi polyme cellulose và hemicellulose trong một nền lignin. Xenlulo trong thành phần của gỗ có thể ở dạng vô định hình và dạng tinh thể. Sự hiện diện của chất sau làm cho gỗ trở thành vật liệu áp điện - một vật liệu trong đó các điện tích sinh ra dưới tác động của biến dạng. Khi các tinh thể xenlulo bị nén, trọng tâm của các điện tích âm và dương phân kỳ trong không gian, và các điện tích xuất hiện trên bề mặt của tinh thể để duy trì trạng thái cân bằng tĩnh điện. Tính chất áp điện của gỗ đã được biết đến từ những năm XNUMX, nhưng không ai chế tạo vật liệu và thiết bị thương mại để tạo ra điện từ nó - do mô đun áp điện thấp và tính dễ biến dạng của gỗ, điều này được coi là không có lợi.

Các nhà khoa học Thụy Sĩ do Ingo Burgert từ ETH Zurich dẫn đầu đã tìm cách nâng cao tính chất áp điện của gỗ. Burgert và các đồng nghiệp của ông từ lâu đã có thể thay đổi các đặc tính của gỗ và thu được các vật liệu chức năng khác nhau trên cơ sở của nó. Ví dụ, năm ngoái, họ đã biến gỗ balsa thành vật liệu phát sáng bằng cách hòa tan lignin và thay thế nó bằng dung dịch chấm lượng tử phát quang. Để làm cho gỗ trở thành một chất áp điện tốt, bạn cũng cần phải hòa tan lignin, khi đó gỗ sẽ trở nên lỏng hơn và dễ biến dạng hơn. Để tiến hành hòa tan một cách nhẹ nhàng, không làm hỏng khung xenlulo, Burgert và các đồng nghiệp của ông đã đề xuất một giải pháp bất ngờ - họ xử lý gỗ bằng nấm từ bộ phận basidiomycete.

Các nhà khoa học lại lấy gỗ nhẹ của cây balsa (Ochromaramidale) với mật độ 94,8 kg trên mét khối làm cơ sở vật liệu. Ba loại nấm được sử dụng để phân giải lignin: Phanerochaete chrysosporium, Ganoderma adspersum, và Ganoderma applanatum. Gỗ được cắt thành từng tấm mỏng, sấy khô ở nhiệt độ 100 độ trong ngày, cấy nấm vừa sơ chế lên bề mặt và để trong không khí ẩm trong thời gian từ 4 đến 12 tuần.

Để kiểm soát lượng lignin mà nấm có thời gian hấp thụ, các mẫu gỗ được làm sạch kỹ lưỡng và làm khô lại trong một ngày, sau đó được cân. Sự mất lignin nhanh nhất là do nấm Ganoderma applanatum cung cấp. Thời gian xử lý tối ưu mà Burgert và các đồng nghiệp của ông xem xét là 45 tuần (tương ứng với việc giảm XNUMX% trọng lượng chủ yếu do lignin) - với quá trình xử lý lâu hơn, gỗ trở nên quá lỏng và mất sức mạnh đáng kể. Phương pháp quang phổ IR Fourier xác nhận rằng nấm hấp thụ ưu tiên lignin, và một chút hemicellulose cũng được quan sát thấy. Nhưng khung cellulose của gỗ thực tế vẫn không thay đổi sau khi xử lý - điều này có thể nhìn thấy rõ ràng không chỉ trong quang phổ IR, mà còn trong hình ảnh của kính hiển vi điện tử quét.

Gỗ không chứa lignin có khả năng chịu nén tốt hơn. Kết quả là, sự dịch chuyển trọng tâm của điện tích trong tinh thể xenlulozơ xảy ra với biên độ lớn hơn, và hiệu ứng áp điện cũng tăng lên. Một khối gỗ đã qua xử lý có kích thước 15 x 15 x 13,2 mm tạo ra điện áp 0,87 volt và dòng điện 13,3 nanomps. Con số này nhiều hơn năm mươi lăm lần so với gỗ chưa qua chế biến trong cùng điều kiện. Bằng cách mắc nối tiếp chín khối lập phương như vậy, các tác giả đã thu được lượng điện đủ để cung cấp năng lượng cho một điốt phát quang.

Từ vật liệu mới, các tác giả đề xuất chế tạo một tấm phủ sàn có thể tạo ra điện năng dưới sức nặng của bước đi của con người. Một lớp phủ như vậy có thể được đặt trong nhà của người già và được cung cấp năng lượng bởi các cảm biến được kích hoạt nếu một người bị ngã. Có nhiều ý tưởng kỳ lạ hơn để sử dụng sàn gỗ áp điện trong các phòng khiêu vũ và thể dục nhịp điệu. Lưu ý rằng cho đến nay Burgert và các đồng nghiệp của ông đã thu được một vật liệu áp điện chỉ từ gỗ balsa - nhẹ và có một số lượng lớn các lỗ rỗng. Trong tương lai, họ sẽ điều chỉnh phương pháp này cho các loại gỗ dày hơn và nặng hơn.

<< Quay lại: Vật chất tối có thể làm nóng các hành tinh từ bên trong 01.04.2021

>> Chuyển tiếp: Trình điều khiển LED tăng cường DC / DC Có nghĩa là tốt LDH-25/65 31.03.2021

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Việc phát hành chip memristor bị trì hoãn 19.07.2012

Đại diện của HP đã thông báo hoãn việc bắt đầu bán thương mại các chip memristor đầu tiên. Một loại thiết bị điện tử mới sẽ gia nhập thị trường không phải vào mùa hè năm 2013 như đã hứa trước đó mà là vào năm 2014.

Bộ xử lý memristor của HP sẽ sử dụng photon để giao tiếp, electron để tính toán và ion để lưu trữ dữ liệu. Công nghệ mới sẽ tăng hiệu suất của máy tính lên hàng chục lần và đồng thời giảm lượng điện năng tiêu thụ tương đương. Trong tương lai, memristor sẽ thay thế hoàn toàn bộ nhớ flash hiện đại, cũng như thay đổi kiến trúc của máy tính cá nhân.

Sự chậm trễ trong việc đưa một sản phẩm mới ra thị trường của HP được giải thích là do mong muốn bán không phải bộ vi xử lý mà là các thiết bị làm sẵn với các tính năng đặc biệt. Theo các chuyên gia của công ty, việc “phớt lờ” định luật Moore trong ít nhất 20 năm nữa là thực tế; tăng gấp đôi hiệu suất của máy tính sau mỗi 18 tháng mà không cần đến những cải tiến cấp tiến như máy tính lượng tử hoặc máy tính thần kinh.

Như Paul Weiss, giáo sư tại Đại học California và là giám đốc Viện Hệ thống nano California, Paul Weiss, đã nói, “so với các electron, ánh sáng là cách truyền thông tin nhanh hơn nhiều. Tuy nhiên, bước sóng của ánh sáng lớn hơn nhiều so với Các kích thước của cấu trúc bán dẫn hiện đại. gương và lăng kính cồng kềnh. Các nhà khoa học đã thành công trong việc thay thế thiết bị này bằng cấu trúc kích thước nano, cho phép xử lý lượng lớn thông tin ở tốc độ cao. "

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web