Каменные батареи: как ученые заставили цементный блок проводить ток

Привычный строительный бетон, тысячелетиями служивший человеку исключительно для создания прочных опор, неожиданно обрел функцию накопителя электричества. Авторы исследования в издании ACS Nano доказали, что обычные плиты могут работать подобно конденсаторам высокой емкости.

Чернила из нанотрубок и пористая структура

Чтобы заставить массивную каменную массу пропускать и удерживать заряд, исследователи соединили стандартный цемент с углеродными нанотрубками и техническим углеродом. Из этой токопроводящей пасты при помощи строительного трехмерного принтера исследователи выдавили сеть электродов, напоминающих переплетенные пальцы. Взаимодействие цемента с водой привело к образованию влажных пор, наполненных заряженными частицами.

Минимальное расстояние между дорожками позволило ионам перемещаться почти мгновенно. Объединив три элемента на поверхности единого бетонного образца, разработчики добились стабильного свечения нескольких светодиодов. Актуальные обзоры других экспериментов содержит колонка новости науки.

Испытания холодом и путь до готового дома

Суперконденсаторы способны принимать ток колоссальной силы за считанные секунды, но пока уступают классическим химическим батареям по плотности хранения заряда. Их главное преимущество заключается в неограниченном числе циклов быстрой подпитки, например от солнечных крышных батарей. Первым серьезным барьером на пути к реальным стройплощадкам стала температура: при охлаждении до минус 18 градусов эффективность прототипа заметно снизилась, поэтому материаловедам предстоит улучшить морозостойкость смеси.