Бальза известна как самый лучший материал для моделирования самолетов, но ученые разработали способ заставить древесину пробкового дерева вести себя как «древесная угольная губка», которую можно использовать в перезаряжаемых батареях. О своем изобретении авторы написали в журнале Chem, где заявили, что смогли создать «упругую архитектуру» древесной углеродной губки, способную выдерживать неоднократные сжатия, используя химикаты для разрушения волокон, обеспечивающих нормальную клеточную структуру древесины бальзы.
Затем они нагревали обработанную древесину до 1 тысячи градусов по Цельсию, чтобы превратить ее в углерод.
Подпись к изображению: Древесная углеродная губка достаточно легка, чтобы балансировать на шапке одуванчика
Соты
Этот процесс вызвал развал микроструктуры бальзы, заменив ее набором взаимосвязанных между собой извилистых дугообразных листов углерода, напоминающих нечто среднее между спиральной пружиной и сотой.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Chem, «древесная губка» отличается большим сопротивлением усталости и чувствительна к электрической реакции, чем превосходит большинство сжимаемых углеродных материалов. Существует несколько областей для применения обработанной таким образом древесины бальзы.
Кусочек материала был встроен в датчик, который можно цеплять на палец. Такие датчики могут использоваться в портативной электронике, носимой на теле для контроля за состоянием здоровья.
Аккумуляторные батареи
Материал также может найти применение в оборудовании для очистки воды и технологиях преобразования и хранения энергии, такие как суперконденсаторы и перезаряжаемые батареи.
«Эта древесная углеродная губка, изготовливаемая из натурального дерева простым и экономичным способом, является возобновляемым и экологически безопасным исходным материалом, в отличие от таких получивших популярность вариантов, как углеродные нанотрубки или графен», — сказал руководитель исследования Лианбин Ху из Университета штата Мэриленд.