سیمانی که برق تولید می‌کند؛ انقلابی در ساخت‌وساز و شهرهای هوشمند
بازتاب– تصور کنید ساختمان‌هایی که در آن زندگی می‌کنید یا پیاده‌روهایی که هر روز از آن عبور می‌کنید، خودشان برق تولید کنند؛ بدون نیاز به پنل خورشیدی یا توربین بادی. شاید این تصور چند سال پیش شبیه فیلم‌های علمی‌تخیلی بود، اما امروز، با کشف سیمانی جدید که گرما را به برق تبدیل می‌کند، این آینده خیلی دور نیست.
سیمان دیگر فقط یک ماده ساختمانی نیست
گروهی از پژوهشگران به سرپرستی پروفسور «ژو یانگ» از دانشگاه جنوب‌شرق چین موفق به ساخت نوعی سیمان-هیدروژل شده‌اند که می‌تواند هم برق تولید کند و هم آن را ذخیره کند. این دستاورد می‌تواند انقلابی در معماری، ساخت‌وساز، و فناوری شهرهای هوشمند ایجاد کند.
الهام‌بخش این اختراع، ساختار لایه‌لایه‌ی ساقه گیاهان بوده است. پژوهشگران با شبیه‌سازی این ساختار طبیعی، ترکیبی طراحی کرده‌اند که قادر است انرژی گرمایی را جذب کرده و به برق تبدیل کند. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که این سیمان جدید ده برابر قوی‌تر از مواد ترموالکتریک قبلی بر پایه سیمان عمل می‌کند.
راز این فناوری در لایه‌ها پنهان است
مهم‌ترین چالش در تولید برق از سیمان، حرکت کند یون‌ها درون آن بود. سیمان معمولی ساختاری فشرده دارد و همین باعث می‌شود یون‌ها نتوانند به‌راحتی حرکت کنند. برای حل این مشکل، پژوهشگران ساختاری چندلایه ابداع کردند که در آن، لایه‌هایی از سیمان سنتی با لایه‌هایی از هیدروژل ترکیب شده‌اند.
این طراحی نه‌تنها حرکت یون‌های خاصی مانند OH⁻ را تسریع می‌کند، بلکه با هوشمندی در طراحی مرزهای بین لایه‌ها، حرکت یون‌های کلسیم را نیز به‌گونه‌ای تنظیم کرده‌اند که بازده تولید برق به شکل چشمگیری افزایش پیدا کند.
سازه‌هایی که خودکفا می‌شوند
یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های این سیمان جدید، توانایی آن در ذخیره‌سازی برق است. این یعنی ما با ماده‌ای روبه‌رو هستیم که هم می‌سازد، هم تولید می‌کند و هم ذخیره. تصور کنید پل‌هایی که بدون نیاز به باتری یا برق شهری، سنسورهای سلامت سازه‌ای خود را فعال نگه می‌دارند. یا خیابان‌هایی که گرمای روز را به برق تبدیل کرده و در شب چراغ‌ها را روشن می‌کنند.
پژوهشگران باور دارند این فناوری نه‌تنها می‌تواند مصرف انرژی در ساختمان‌ها را کاهش دهد، بلکه گامی مهم در مسیر ساخت شهرهای پایدار و هوشمند است.
آینده‌ای سبزتر، روشن‌تر و هوشمندتر
در دنیایی که بحران‌های زیست‌محیطی و افزایش مصرف انرژی به دغدغه‌های اصلی بشر تبدیل شده‌اند، این نوآوری می‌تواند نقش بزرگی در کاهش ردپای کربن صنعت ساخت‌وساز داشته باشد. شرکت در جلسات تخصصی مانند کنفرانس جهانی زیست‌سازگاری«SynBioBeta» نشان می‌دهد که توجه جهانی به این موضوع در حال افزایش است و مواد زیستی و نوین می‌توانند تحولی عظیم در ساختار شهری آینده ایجاد کنند.
شاید در آینده‌ای نزدیک، خانه‌هایمان نه‌تنها محل زندگی، بلکه نیروگاه‌های کوچک و هوشمندی باشند که از دل طبیعت الهام گرفته‌اند.
