Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Bygger en bæredygtig fremtid, en mursten ad gangen

Et internationalt team af forskere, ledet af King's College London, har udviklet en termogalvanisk mursten, der genererer elektricitet, så længe murstenens to flader er ved forskellige temperaturer. Kredit:King's College London

Dette skyldes afbalanceret 'elektrokemisk' reduktion og oxidationsprocesser, der forekommer inde i mursten ved de to flader. Så længe elektroderne ved disse flader har forskellige temperaturer, de elektrokemiske reaktioner opstår, og elektricitet genereres. Forbindelserne indeni forbruges ikke, løber ikke tør og kan aldrig blive overopladet. Så længe der er en temperaturforskel kan der være elektricitet. For eksempel, hvis et hus eller huslys ydervæg er solrigt og varmt, men interiøret skraveret og køligt, elektricitet kan produceres af væggen.

Adgang til elektricitet i bygninger er en fortsat verdensudfordring, især i uudviklede lande eller flygtningelejre. Her, elektricitet er simpelthen utilgængelig eller upålidelig. Lys om natten vides at øge produktiviteten og uddannelsen markant, ved at lade livet og studiet fortsætte uden for de grænser, som solens stigning og nedgang sætter. Mange elektroniske enheder som f.eks. Mobiltelefoner gør det også væsentligt muligt.

Ved at bruge geleret vand inde i mursten, og tilføjelse af et 3D-trykt interiør baseret på en Schwarz D minimum overfladestruktur, de termogalvaniske mursten er stærkere end husstenssten. De lader elektrokemien forekomme og tjener også til at forbedre isoleringen.

Teamet - herunder forskere fra Arizona State University og UNSW Sydney, som en del af et PLuS Alliance -partnerskab - mener, at denne nye enhed kan hjælpe med at give adgang til overkommelig og bæredygtig energi, uafhængigt af et elektrisk net. Fire bachelorstuderende, herunder to King's Chemistry -studerende, hjalp med at implementere de centrale eksperimenter for at bevise, at disse enheder kunne fungere. Teamet har nu indgivet et foreløbigt patent på murstenene.

Leigh Aldous, Seniorlektor fra Institut for Kemi på King's sagde:"Ideen er, at disse mursten kan udskrives i 3D i genanvendt plast, og bruges til hurtigt og nemt at lave noget som et flygtningely. Ved den enkle handling at holde beboerne varmere eller køligere end deres omgivelser, der produceres elektricitet, nok til at give lidt natbelysning, og genoplade en mobiltelefon.

"Vigtigt, de kræver ikke vedligeholdelse, genopladning eller genopfyldning. I modsætning til batterier, de gemmer ingen energi selv, som også fjerner risiko for brand og transportrestriktioner. "

Conor Beale, en 2. års bachelorstuderende kemistuderende på King's, der arbejdede på projektet, sagde:"Det, der er så interessant, er, at vi kan tage noget så almindeligt og aldrig tænkt på, såsom temperaturforskel i huse, og bruge den til at skabe elektricitet. For en familie, der bor i et udviklingsland, dette kan have en betydelig indvirkning. "


Varme artikler