Олег Зимин Китайские исследователи разработали экспериментальный суперконденсатор на основе цемента. Технология позволяет превратить несущие конструкции зданий в накопители энергии, способные питать датчики, пожарную сигнализацию и аварийное освещение без дизельных генераторов и громоздких внешних аккумуляторов. Результаты работы исследователей из Харбинского политехнического университета и Академии наук Китая опубликовал научный журнал ACS Nano.
В отличие от традиционных аккумуляторов, где работают химические реакции, суперконденсаторы накапливают заряд электростатически. Они уступают батареям в плотности хранения энергии и быстрее разряжаются, однако заряжаются почти мгновенно, выдерживают значительно больше рабочих циклов и отдают ток мощными импульсами.
Чтобы наделить бетон свойствами проводника, инженеры смешали углеродные нанотрубки, технический углерод и цемент, создав токопроводящие чернила для строительного 3D-принтера. Состав нанесли на небольшую бетонную плиту в виде гребенчатого узора с переплетёнными контактами. После увлажнения материала поры заполнились водой, что обеспечило свободное движение ионов между напечатанными электродами.
Экспериментальный образец из трёх соединённых ячеек успешно запитал матрицу светодиодов при комнатной температуре. При этом бетон сохранил высокую прочность на сжатие, сопоставимую с марками коммерческого раствора для перекрытий и лестничных маршей. Главным ограничением пока остаётся мороз: при температуре около 18 градусов ниже нуля опытный образец перестаёт отдавать заряд, поэтому следующую серию испытаний разработчики посвятят адаптации смеси к холодному климату.
Авторы проекта рассчитывают, что подобные строительные элементы подключат к солнечным панелям или другим возобновляемым источникам, которые будут непрерывно подпитывать бетонные конструкции в течение дня.
