Ученые из Китая разработали инновационный цементно-гидрогелевый композит, который не только служит строительным материалом, но и способен генерировать и хранить электричество. Разработка может стать важным шагом к умным зданиям будущего.
Материал создан под руководством профессора Чжоу Яна из Юго-Восточного университета. Его команда вдохновилась природой — слоистой структурой стеблей растений — и разработала цементный композит, который преобразует тепловую энергию в электрическую.
Новый материал демонстрирует коэффициент Зеебека −40,5 мВ/К — это в десять раз выше, чем у любых существующих цементных термоэлектрических материалов. Он также отличается улучшенной способностью хранения энергии, благодаря многослойной структуре из чередующихся слоев цемента и гидрогеля поливинилалкоголя (ПВА).
Проблема традиционного цемента в том, что его плотная структура мешает ионам свободно перемещаться, а значит, генерировать электричество эффективно. В новой разработке гидрогелевые слои создают каналы, по которым ионы движутся быстрее, усиливая термоэлектрический эффект.
Этот прорыв открывает дорогу к строительству инфраструктуры, которая сама себя питает: дороги, мосты и дома смогут генерировать энергию для датчиков и систем связи без внешнего питания.
Исследователи считают, что биомиметический подход к созданию структуры и точная работа с ионным транспортом позволяют значительно повысить эффективность материалов.
