24 saat elektrik üreten ahşap mucize

Techradar’ın aktardığı bilgilere göre, doğal mikro kanal düzeni nedeniyle tercih edilen balza ağacı, yüksek teknolojiyle işlenerek otonom bir enerji sistemine dönüştürüldü. Malzemenin iç yapısı, güneş enerjisinin yüzde 91,27’sini kullanılabilir ısıya çevirme kapasitesine sahip kılındı.

Araştırma ekibi sürece ahşaba sertlik veren lignin bileşenini uzaklaştırarak başladı ve malzemenin gözenekliliğini yüzde 93’ün üstüne çıkardı. Açılan mikro kanallar güneş ışığını ultraviyole, görünür ve kızılötesi spektrumda emen ultra ince siyah fosforen tabakasıyla kaplandı.

Oksidasyonu önlemek adına fosforen tabakaları, tanik asit ve demir iyonlarından oluşan moleküler bir kalkanla koruma altına alındı. Ayrıca ışık emilimini artırmak için gümüş nanopartiküller eklenirken, su geçirmezlik sağlamak amacıyla yüzeye hidrokarbon zincirleri aşılandı.

Geliştirilen malzemenin en dikkat çeken özelliği ışık kaynağı ortadan kalktığında dahi enerji üretimine devam edebilmesi oldu. Ahşap kanalları erime sırasında ısıyı depolayan ve katılaşma sırasında serbest bırakan “stearik asit”le dolduruldu.

Sistem termoelektrik jeneratörle birleştirildiğinde standart güneş ışığı koşullarında 0,65 V gerilim üretiyor. Güneş battığında depolanan ısı kademeli olarak salınıyor ve jeneratördeki sıcaklık farkı korunarak elektrik üretimi 24 saat boyunca kesintisiz sürdürülüyor.

Laboratuvar testlerinde malzemenin 100 ısıtma ve soğutma döngüsünden sonra dahi özelliklerini koruduğu saptandı. Ayrıca malzemenin 153 derecelik temas açısı ile “süperhidrofobik” (su itici) olduğu, yangına karşı direnç göstererek iki dakika içinde kendiliğinden söndüğü kaydedildi.

Bilim insanları bu tasarımın elektronik cihazlarda ısı düzenleme, yapı malzemelerinde enerji verimliliği ve küçük otonom güç sistemlerinde kullanılabileceğini belirtti. Ancak malzemenin karmaşık katmanlı yapısı nedeniyle seri üretim aşamasının zorluklar barındırdığı vurgulandı.