Надежная древесина ‘моет губкой’ акт как зеленые датчики механического напряжения

«Отечественные результаты говорят о том, что жёсткая и несжимаемая бальза возможно сделана весьма сжимаемой процессом химической коксования и обработки, приведя к древесной углеродной губке с механической сжимаемостью и электрической чувствительностью и сопротивлением усталости ответа отличные те из сжимаемых каменноугольных материалов, о которых самый информируют», говорит co-ведущий-автор Лянбин Ху, наноинженер и материаловед из Университета Мэриленда, Колледж-Парк (UMD) Школа А. Джеймса Кларка Разработки. «Так как эта древесная углеродная губка изготовлена всецело от натуральной древесины с несложным и рентабельным способом, исходный материал кроме этого только возобновляем и стабилен, в противоположность популярным вариантам как углеродные нанотрубки либо графен».Авторы достигли сгибаемой все же эластичной архитектуры древесной углеродной губки при помощи неспециализированных химикатов, дабы уничтожить твёрдую гемицеллюлозу и лигниновые волокна, каковые поддерживают обычную структуру клеточной стены пробкового дерева и после этого нагревания разглядываемого леса к 1 000? C, дабы перевоплотить органический материал в один лишь углерод.

Результирующий эффект процесса был в том, чтобы разрушиться повторные, простые, прямоугольные карманы, обычные для других лесов и микроструктуры бальзы, и заменить их стопкой волнистых, взаимосвязанных, аналогичных арке углеродных страниц, уподобленных Ху помеси намотанной сот и весны.Принимая к сведенью, что обычная коксуемая древесина, полученная из лишь нагревающегося шага без любых химических модификаций, так хрупка, что каждая разумная приложенная сила распыляет его безвозвратно в пыль и пепел, древесная углеродная губка, которой противостоят, и оправилась от значительного сжатия максимум для 10 000 последовательных опробований, перед тем как деформация началась. Такая работа первоначально поразила исследовательскую группу, которая кроме этого возглавлялась Тэн Ли, инженером-механиком в Университете Мэриленда, Колледж-Парк, и Цзя Се, инженере-электрике в Университете Хуачжуна Науки и техники (Китай).

По окончании проведения предстоящих механических и электрических тестов на губке исследователи смогли включить часть его в прототип датчика напряжения, подходящий для приложения к людской пальцу, уровень качества, желательное для применения в пригодном фитнесе либо осуществляющей контроль здоровье электронике.Исследователи считают, что древесный углеродный материал губки имел возможность кроме этого быть включен в устройства очистки воды и технологии разговора и аккумулирование энергии, такие как суперконденсаторы и аккумуляторная батареи. «Богатые заявления иллюстрируют сокровище стратегии, которая исследует скрытые потенциалы естественных материалов, такие как деревья, черпая воодушевление в других источниках и естественных структурах», говорит Ху.

Эта работа была поддержана NanoCenter Мэриленда.