27.05.2021 21:52
Благодаря современным разработкам появилось много новых материалов, которые обладают крайне интересными свойствами. Не так давно исследователи смогли получить электропроводящий бетон, добавив в классический строительный материал высокотехнологичные наночастицы. Технология вызвала большой интерес и теперь появились первые разработки на её основе. Из бетона, способного проводить электричество, смогли создать аккумуляторную батарею.
Бетон в качестве проводника
Изначально бетон, который является по своей сути искусственным камнем, электрический ток не проводит. Тем не менее обладание электропроводными свойствами могло бы открыть новые возможности для строителей. Поэтому исследователи в ходе длительных работ нашли способ наделить его этими качествами. Новый материал обладает большими перспективами, а полученное свойство пропускать электрический ток можно использовать самыми разным способами. Новый виток исследований позволил открыть ещё одну возможность, возникшую как результат превращения бетона в проводник.
Учёным из Технологического университета Чалмерса, распложенного в Швеции, удалось превратить бетон не просто в проводник, а в твёрдый электролит. Добавляя высокотехнологичные присадки, они смогли на базе бетона получить твердотельный аккумулятор.
Из искусственного камня в батарею
Давно известно, что композитные материалы получают совершенно новые свойства, зависящие от вида и количества присадок. Бетон в этом плане не является исключением, и строители активно используют бетонные смеси с добавками, модифицирующими базовые качества. Теперь к присадкам можно отнести и наноматериалы, изменяющие свойства совершенно на другом уровне. Исследователи обнаружили, что добавки углеродных нанотрубок в определённых количествах не просто придают камню свойство электропроводности, а превращают его в электролит. Бетон получает способность накапливать заряд энергии, который потом можно получить, применяя методику по аналогии с обычными аккумуляторными батареями.
Для придания бетону свойства накапливать заряд энергии, в него добавили определённое количество кротких углеродных нанотрубок. Способность задерживать в структуре электрический заряд появилась наряду с электропроводностью. Как побочный эффект от применения углеродных нанотрубок в виде присадки, также выросла пластичность бетона. В качестве электродов были использованы две металлические решётки: роль анода выполняла решётка из железа, а роль катода – решётка из никеля. От использования дополнительных материалов строительные характеристики бетона не пострадали, наоборот, он приобрёл дополнительную сопротивляемость появлению трещин. При этом металлические решётки электродов выполняют роль дополнительных армирующих элементов.
Исследователям удалось накопить определённый заряд в изменённой структуре бетона, а затем снять его. Размер подобных батарей не ограничен, соответственно, ёмкость подобной батареи тоже может быть любой. Теперь исследователи работают над совершенствованием технологии. Новый материал пока что может накопить заряд лишь небольшой величины, а нанотрубки со временем разрушаются. Если удастся стабилизировать наноматериал и увеличить ёмкость, технология уйдёт в коммерческий сектор.
Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!
Смотрите ещё
- Возможности применения красителей для бетона 15.06.2021