Teknologi Berbasis Kayu Penghasil Listrik dari Panas Tubuh

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh para ilmuan di University of Maryland, telah mengembangkan membran berbasis kayu yang fleksibel dimana suatu hari nanti bisa mengubah panas tubuh menjadi listrik.

Dipimpin oleh peneliti UMD Liangbing Hu, Robert Briber dan Tian Li dari departemen ilmu material, dan Siddhartha Das dari teknik mesin.

Tim mengubah sepotong kayu menjadi membran fleksibel yang menghasilkan energi dari jenis arus listrik yang sama saat tubuh manusia dalam kondisi berjalan. Energi ini dihasilkan dengan menggunakan dinding saluran bermuatan dan sifat unik lainnya dari struktur nano alami kayu.

Dengan teknologi berbasis kayu baru ini, mereka dapat menggunakan diferensial suhu kecil untuk menghasilkan tegangan ion secara efisien, seperti yang ditunjukkan dalam makalah yang diterbitkan di jurnal Nature Materials akhir maret lalu.

Jika Anda pernah berada di luar selama badai petir, Anda telah melihat bahwa menghasilkan muatan antara dua suhu yang sangat berbeda itu mudah. Tetapi untuk perbedaan suhu yang kecil, itu lebih sulit.

Namun, tim mengatakan mereka telah berhasil mengatasi tantangan ini. Hu mengatakan mereka sekarang telah mendemonstrasikan perangkat pembuktian konsep mereka, untuk memanen panas bermutu rendah menggunakan perilaku nanoionik dari struktur nano kayu olahan.

Pohon menumbuhkan saluran yang memindahkan air di antara akar dan daun. Ini terdiri dari saluran fraktal-kecil, dan pada tingkat sel tunggal, saluran hanya berukuran nanometer atau kurang mampu melintasi. Tim telah memanfaatkan saluran ini untuk mengatur ion.

Para peneliti menggunakan basswood, yang merupakan pohon yang tumbuh cepat dengan dampak lingkungan yang rendah.

Mereka merawat kayu dan menghilangkan dua komponen - lignin, yang membuat kayu menjadi cokelat dan menambah kekuatan, dan hemiselulosa, yang melilit lapisan sel yang mengikatnya.

Ini memberi selulosa yang tersisa fleksibilitas khasnya. Proses ini juga mengubah struktur selulosa dari tipe I ke tipe II yang merupakan kunci untuk meningkatkan konduktivitas ion.

Sebuah membran, terbuat dari sepotong kayu tipis, dibatasi oleh elektroda platinum, dengan elektrolit berbasis natrium diinfiltrasi ke dalam selulosa.

Mengatur aliran ion di dalam saluran kecil dan menghasilkan sinyal listrik. "Dinding saluran bermuatan dapat membentuk medan listrik yang muncul pada nanofibers dan dengan demikian membantu secara efektif mengatur pergerakan ion di bawah gradien termal," kata Tian Li, penulis pertama makalah tersebut.

Li mengatakan bahwa ion natrium dalam elektrolit dimasukkan ke dalam saluran yang selaras, yang dimungkinkan oleh konversi struktur kristal selulosa dan oleh disosiasi dari kelompok fungsional permukaan.

"Kami adalah orang pertama yang menunjukkan bahwa, jenis membran ini, dengan susunan selulosa selaras yang luas, dapat digunakan sebagai membran selektif berkinerja tinggi oleh nanofluida dan aliran molekul dan sangat memperluas aplikasi selulosa berkelanjutan menjadi nanoionik," kata Li meringkas paparan mereka.nik/berbagai sumber/E-6