神奇的科学国度在木地板上走路就能发电！这一发现将造福环境

　　来自瑞士的研究人员正在利用我们脚下的一种意想不到的能源：木地板。他们改进了纳米发电机中使用的木材，将硅酮涂层和嵌入的纳米晶体结合在一起，使该设备的效率提高了80倍，足以为LED灯泡和小型电子设备供电。
　　该团队首先将两片功能化木材夹在电极之间，将木材转化为纳米发电机。就像刚从烘干机里拿出来的粘在衬衫上的袜子一样，木片在被踩上时通过周期性的接触和分离带电，这种现象被称为摩擦电效应。电子可以从一个物体转移到另一个物体，产生电力。
　　然而，用木材制造纳米发电机有一个问题。＂木材基本上是中立的，这意味着木材没有获得或失去电子的真正倾向。这限制了这种材料发电的能力，所以挑战是制造能够吸引和失去电子的木材。＂
　　为了提高木材的摩擦电性能，科学家们在一块木材上涂上聚二甲基硅氧烷(PDMS)，一种通过接触就能获得电子的硅酮，同时使用称为ZIF-8的原位生长的纳米晶体对另一块木材进行功能化。ZIF-8是金属离子和有机分子的混合网络，具有较高的失电子倾向。他们还测试了不同类型的木材，以确定特定的木材种类或切割方向是否可以作为涂层的更好支架而影响其摩擦电性能。
　　研究人员发现，由放射状切割云杉制成的摩擦电纳米发电机性能最好，云杉是欧洲常见的建筑木材。总之，这些处理提高了摩擦电纳米发电机的性能：它产生的电量是天然木材的80倍。该设备的电力输出也在稳定的力量下高达1500次循环。
　　研究人员发现，一个表面积略小于一张纸的木地板原型，可以产生足够的能量来驱动家用LED灯和小型电子设备，如计算器。当一个成年人走在样机上时，他们成功地用它点亮了一个灯泡，将脚步转化为电能。
　　＂我们的重点是展示用相对环保的程序修改木材，使其成为摩擦电的可能性。云杉价格便宜，而且有良好的机械性能。功能化方法非常简单，并且可以在工业级别上进行扩展。这只是个工程问题。＂
　　除了高效、可持续和可扩展，新开发的纳米发电机还保留了木材在室内设计中有用的特点，包括其机械坚固性和暖色。研究人员表示，这些特性可能有助于促进木质纳米发电机作为绿色能源在智能建筑中的使用。他们还表示，木质建筑可以通过在材料的整个寿命期内将二氧化碳从环境中隔离出来，从而帮助缓解气候变化。
　　团队的下一步是进一步优化纳米发电机与化学涂层，更环保，更容易实施。＂尽管我们最初专注于基础研究，但最终，我们所做的研究应该能在现实世界中得到应用。最终目标是了解木材的潜力，超越已知的，并使木材为未来的可持续智能建筑提供新的属性。＂