想象一下你的砖房。
根据华盛顿大学圣路易斯分校的一项新研究,杏耀代理红砖——世界上最便宜、最常见的建筑材料——可以转化为储能单元,像电池一样充电来储存电能。
砖用于墙壁和建筑已有数千年的历史,但很少用于其他用途。现在,艺术和科学领域的化学家已经开发出一种方法来制造或改造“智能砖”,这种砖可以储存能量,直到需要为设备供电。8月11日发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一项概念验证显示,一块砖直接为绿色LED灯供电。
化学助理教授胡里奥·达西(Julio D’arcy)说:“我们的方法适用于普通砖或回收砖,而且我们也可以自己制造砖。”“事实上,我们发表在《自然通讯》上的研究成果源于我们在密苏里州布伦特伍德(Brentwood)家得宝(Home Depot)购买的砖块;每块砖65美分。”
墙和砖造的建筑已经占据了大量的空间,如果给它们一个额外的存储电能的用途,它们可以得到更好的利用。虽然一些建筑师和设计师已经认识到这种不起眼的砖具有吸收和存储太阳热量的能力,但这是第一次有人尝试将砖不仅仅用作取暖和制冷的热质。
达西和他的同事们,
杏耀主管 ,包括华盛顿大学研究生王洪民,新研究的第一作者,展示了如何将红砖转化为一种叫做超级电容器的储能装置。
“在这项工作中,我们开发了一种导电聚合物PEDOT的涂层,它由纳米纤维组成,可以穿透砖块内部的多孔网络;聚合物涂层被困在砖块中,作为离子海绵储存和导电,”达西说。
砖中的红色颜料——氧化铁,或铁锈——是引发聚合反应的必要条件。作者的计算表明,用这些储能砖砌成的墙可以储存大量的能量。
“涂有泥土的砖是为应急照明提供电力的理想建筑材料,杏耀注册”达西说。“我们设想,当你把砖和太阳能电池连接起来时,这可能成为现实——这可能需要50块砖接近负载。”这50块砖可以为应急照明提供5小时的电力。
有利的是,作为超级电容器的砖墙可以在一个小时内充电数十万次。如果你把几块砖连接起来,微电子传感器就可以很容易地获得电力。”