سیمانی که از گرما برق تولید می‌کند!

به گزارش کلام تازه، به نقل از دیجیاتو، پژوهشگران دانشگاه جنوب شرق چین نوعی سیمان ترکیبی-هیدروژلی را طراحی کرده‌اند که با الهام از ساختار لایه‌ای ساقه گیاهان می‌تواند گرمای محیط را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. این دستاورد می‌تواند آینده ساخت‌وساز در شهرهای هوشمند را دگرگون سازد. این سیمان جدید به کمک افزودن لایه‌هایی از هیدروژل پلی‌وینیل الکل (PVA) به فواصل لایه‌های سیمان معمولی، مشکل حرکت کُند یون‌ها را که مانعی برای بازدهی بالا در سیمان‌های ترموالکتریک قبلی بود، برطرف کرده است.

‌

این ترکیب سیمانی جدید توانسته است به ضریب Seebeck منفی 40.5 میلی‌ولت بر کلوین و ضریب شایستگی ZT معادل 2-6.6×10 دست یابد که به‌ترتیب ۱۰ و ۶ برابر بیشتر از مقادیر ثبت‌شده برای مواد سیمانی ترموالکتریک قبلی است.

‌

توانایی ذخیره انرژی در سیمان جدید:

علاوه بر تولید برق، این سیمان جدید توانایی ذخیره انرژی را نیز دارد. ساختار چندلایه‌ای آن باعث شده هم‌زمان از استحکام مکانیکی بالا و قابلیت‌های ذخیره‌سازی انرژی برخوردار باشد. این ویژگی می‌تواند در آینده کاربردهای گسترده‌ای در ساخت‌وساز داشته باشد؛ از جاده‌هایی که انرژی موردنیاز چراغ‌های خیابان را تأمین می‌کنند تا پل‌هایی که بدون نیاز به منبع انرژی خارجی، وضعیت ساختاری خود را نظارت می‌کنند.

آینده ساخت‌وساز پایدار:

پژوهشگران امیدوارند که این ماده جدید بتواند راه را برای توسعه نسل جدیدی از مواد ترموالکتریک با عملکرد بالا هموار کند، موادی که می‌توانند بخش اصلی ساختار شهرهای آینده باشند.

‌

در حالی که این دستاورد چشمگیر در صنعت ساخت‌وساز مطرح شده، در کنفرانس SynBioBeta 2025 که با محوریت زیست‌فناوری برگزار خواهد شد، موضوع «غلبه بر انتشار کربن در صنعت بتن» مورد بحث قرار می‌گیرد. در این نشست، استفاده از مواد زیست‌مهندسی‌شده، مانند سیمان جدید، به‌عنوان راهکاری برای ساخت‌وساز پایدار و هوشمند مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

‌

نتایج این پژوهش در ژورنال علمی Science Bulletin منتشر شده است.