مهندسان کره جنوبی کامپوزیتی مبتنی بر سیمان اختراع کرده‌اند که می‌تواند در بتن برای ساخت سازه‌هایی استفاده شود که از طریق قرار گرفتن در معرض منابع انرژی مکانیکی خارجی مانند قدم زدن، باد، باران و امواج، برق تولید و ذخیره می‌کنند.
آنها معتقدند که با تبدیل سازه‌ها به منابع انرژی، این سیمان مشکل محیط ساخته‌شده که ۴۰ درصد از انرژی جهان را مصرف می‌کند، حل خواهد کرد.
کاربران ساختمان نیازی به نگرانی در مورد برق گرفتگی ندارند. آزمایش‌ها نشان داد که ۱٪ حجم الیاف کربن رسانا در مخلوط سیمان برای دادن خواص الکتریکی مطلوب به سیمان بدون به خطر انداختن عملکرد سازه کافی است و جریان تولید شده بسیار کمتر از حداکثر سطح مجاز برای بدن انسان است.
محققان مهندسی مکانیک و عمران از دانشگاه ملی اینچئون، دانشگاه کیونگ هی و دانشگاه کره، یک کامپوزیت رسانای مبتنی بر سیمان (CBC) با الیاف کربن توسعه داده‌اند که می‌تواند به عنوان یک نانوژنراتور تریبوالکتریک (TENG)، نوعی برداشت‌کننده انرژی مکانیکی، نیز عمل کند.
آنها با استفاده از این ماده توسعه‌یافته، یک ساختار در مقیاس آزمایشگاهی و یک خازن مبتنی بر CBC طراحی کردند تا قابلیت‌های برداشت و ذخیره‌سازی انرژی آن را آزمایش کنند.
سونگ-جونگ لی، استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه ملی اینچئون، گفت: «ما می‌خواستیم یک ماده انرژی‌زای ساختاری توسعه دهیم که بتوان از آن برای ساخت سازه‌های انرژی صفر خالص استفاده کرد که برق خود را مصرف و تولید می‌کنند.»
او افزود: «از آنجایی که سیمان یک ماده ساختمانی ضروری است، تصمیم گرفتیم از آن به همراه پرکننده‌های رسانا به عنوان عنصر رسانای اصلی برای سیستم CBC-TENG خود استفاده کنیم.»
نتایج تحقیقات آنها این ماه در مجله Nano Energy منتشر شد.
جدا از ذخیره‌سازی و برداشت انرژی، این ماده همچنین می‌تواند برای طراحی سیستم‌های خودحسگر که سلامت سازه را رصد می‌کنند و عمر مفید باقی‌مانده سازه‌های بتنی را بدون هیچ گونه نیروی خارجی پیش‌بینی می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.
پروفسور لی گفت: «هدف نهایی ما توسعه موادی بود که زندگی مردم را بهتر کند و برای نجات سیاره به هیچ انرژی اضافی نیاز نداشته باشد. و ما انتظار داریم که یافته‌های این مطالعه بتواند برای گسترش کاربرد CBC به عنوان یک ماده انرژی‌زای همه‌کاره برای ساختارهای انرژی صفر خالص مورد استفاده قرار گیرد.»
دانشگاه ملی اینچئون با انتشار این تحقیق، به طعنه گفت: «به نظر می‌رسد شروعی تکان‌دهنده برای فردایی روشن‌تر و سبزتر باشد!»
بررسی جهانی ساخت و ساز
زمان ارسال: ۱۶ دسامبر ۲۰۲۱