Обычный кирпич можно превратить в высокотехнологичную замену аккумулятора. И это не шутка
Техника
|
Поделиться
Американские исследователи предложили использовать красные кирпичи из обожженной глины в качестве суперконденсаторов, способных часами питать осветительные приборы и бытовую технику. Технология проста и может работать даже под водой.
Суперконденсатор из строительного магазинаКоманда ученых из Университета Вашингтона (США) придумала способ по превращению обычного строительного кирпича в устройство для накопления заряда. Свою статью, описывающую весь процесс, они опубликовали в журнале Nature Communications.
Авторы идеи – специалисты химического факультета Университета Вашингтона
Ученые предложили идею по использованию красных кирпичей из обожженной глины в качестве не аккумулятора, а суперконденсатора, способного накапливать в себе заряд. По их словам, по их схеме можно превращать в суперконденсаторы стены целых домов, чтобы в дальнейшем использовать хранящееся в них электричество, к примеру, для питания домашней техники в случае отключения света или для работы аварийного освещения.
В будущем кирпичи смогут заменить центральное энергоснабжение
Суперконденсаторы способны хранить большие запасы энергии в небольшом объеме.
Как это работает в теории
Изобретатели предложили использовать пористую структуру кирпича в качестве так называемой «обкладки» конденсатора. Они утверждают, что насыщенность красных кирпичей оксидом железа будет способствовать запуску и протеканию химических реакций, необходимых для получения энергии.
Процесс создания суперконденсатора из обычного кирпича
Согласно их идее, кирпич, чтобы он начал накапливать энергию, необходимо обработать специальным проводящим полимером «поли(3,4-этилендиокситиофен)» (poly(3,4-ethylenedioxythiophene, PEDOT). Полимер проникнет в многочисленные поры красного кирпича и заполнит их, тем самым превратив простой строительный материал, используемый при возведении стен и других конструкций на протяжении 5000 лет, в суперконденсатор. Сам PEDOT будет выступать в качестве электролита и взаимодействовать с оксидом железа.
После обработки PEDOT кирпич теряет свой исходный оттенок, становясь практически черным. В остальном свои свойства он не меняет.
Проверка идеи на практике
Авторы идеи с покрытием кирпичей PEDOT в своей статье привели результаты опытов по использованию кирпичей в качестве суперконденсаторов. Согласно этим данным, один красный кирпич может заряжаться до 3 В за десять секунд. Этой энергии ему хватило для питания обычного зеленого светодиода в течение десяти минут.
По утверждению ученых, «строительные» суперконденсаторы могут работать даже под водой, что говорит о возможности их использования, к примеру, когда идет дождь. Однако для этого необходимо нанести на кирпичи дополнительное изолирующее покрытие – ученые предложили использовать для этого обычную эпоксидную смолу.
Светодиод подключен к кирпичу и при этом горит
Один кирпич с электричеством внутри способен выдерживать 10 тыс.
циклов заряда без ухудшения своих свойств. По подсчетам изобретателей, после такого числа циклов он потерял в пределах 10% от своей первоначальной емкости.
Итоговую емкость одного красного кирпича, покрытого полимером PEDOT, проникшего в его структуру, экспериментаторы не сообщают. Они утверждают лишь, что кладки из 50 кирпичей будет достаточно для работы аварийного освещения в течение пяти часов.
Потенциал разработки
Ученые отметили, что превратить в суперконденсатор можно не только новый кирпич, ни разу не использовавшийся в строительстве, но также и тот, что уже является частью построенного дома. Таким образом, дома, из красного кирпича, возведенные несколько лет назад, тоже способны накапливать электричество в своих стенах.
Артем Пермяков, Directum: HR-специалист становится агентом цифровизации
Цифровизация
Авторы идеи предложили несколько вариантов подзарядки «аккумуляторных» кирпичей, в том числе и за счет возобновляемых источников энергии.
Это могут быть, к примеру, солнечные панели, установленные на крыше дома.
На момент публикации материала разработчики не называли сроки коммерциализации технологии. Она находится на ранней стадии разработки и требует значительного числа улучшений и тестов.
Тем временем в России
Пока американские ученые пытаются выжать электричество из кирпичей, их российские коллеги из Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) МИСиС научились использовать борщевик в качестве основного материала при производстве электродов для суперконденсаторов (СК). Созданная ими технология, как сообщал CNews, была протестирована в лабораторных условиях, и эксперимент завершился успехом.
Суперконденсаторы с электродами из борщевика не уступают по своим основным характеристикам аналогам с электродами из многих других материалов. Для изготовления электродов требуются только стебли этого растения – они подвергаются обработке по особой технологии, включающей в себя ряд этапов.
Как в VK создали корпоративный суперапп для 10 тысяч сотрудников
Цифровизация
Преимущество использования борщевика при производстве суперконденсаторов в том, что это сорное растение, которое может быть опасным для людей и животных. Его сок при попадании на кожу и воздействии солнечных лучей может вызывать серьезные ожоги, а при попадании в глаза может стать причиной полной или частичной слепоты. Борщевик очень неприхотлив в плане условий для его произрастания. Он очень быстро покрывает большие площади как общего, так и сельскохозяйственного назначения, что позволяет в больших объемах использовать его в качестве сырья для производства электродов.
- Приложения для слежки за чужим смартфоном, за которые вам ничего не будет
Эльяс Касми
Чем LEGO кирпич отличается от обычного / Статьи
2 февраля 2020 г.
Начиная строительство дома или сооружения из кирпича, многие задаются вопросом, чем LEGO– кирпич отличается от обычного. Ответ на этот вопрос не должен быть поверхностным, так как, зная свойства каждого вида кирпича, можно уверенно заниматься возведением домов и конструкций.
Основные отличия
- Одним из самых главных отличий LEGO-кирпича и обычного является то, что LEGO изготавливается методом гиперпрессования. Плотность у гиперпрессованного кирпича составляет 1550 кг/куб метр, тогда как плотность керамического 1600-1900 кг/куб метр.
- LEGO-кирпич обладает показателем морозостойкости 35-40 циклов. Если при производстве гиперпрессованного кирпича использовать присадки, то показатель увеличивается до 200 циклов.
- Если упоминать о коэффициенте водопоглощения, то у обычного кирпича он составляет 14%, у ЛЕГО- кирпича этот показатель составляет 5-6%.
- Показатель теплопроводности гиперпрессованного ЛЕГО-кирпича имеет величину 0,4 -0,56 Вт/м‧К. Гиперпрессованный кирпич ЛЕГО хорошо удерживает тепло, в сравнении с обычным красным кирпичом, показатель теплопроводности которого составляет 0,5 -0,8 Вт/м‧К.
- Особенности кладки LEGO-кирпича. Кладка гиперпрессованного кирпича является более ровной. Заметим, что ЛЕГО кирпич имеет отверстия и пазы. Отверстия могут быть использованы для прокладки электропроводов или других коммуникаций. Кроме этого, отверстия и пазы обеспечивают идеально ровную кладку кирпича на кирпич.
- Еще одной особенностью кладки является то, что LEGO кирпич укладывается при использовании клеевой смеси, тогда как обычный керамический кирпич кладется на цементный раствор.
Как и керамические кирпичи, LEGO производятся полнотелыми и пустотелыми. Пустотелые модели содержат до 60% воздуха. Производство пустотелых гиперпрессованных кирпичей обходится дешевле, они имеют малый вес.
Прочность пустотелых кирпичей тоже не велика, но такой материал обладает хорошими теплоизолирующими свойствами
Пустотелые ЛЕГО-кирпичи идеальны при возведении перегородок, наружных стен, перегородок, беседок, заборов и т.д..
Компания Гиперпрессованный кирпич, расположенная по адресу г. Луховицы, ул. Тимирязева, д. 13, имеющая телефон +7 (916) 734-75-95, реализует гиперпрессованный кирпич LEGO производителя крупным и мелким оптом. Собственное производство позволяет нам продавать кирпич LEGO по очень демократичной стоимости.
Приобретая ЛЕГО кирпич в нашей компании, вы получаете уникальный строительный и облицовочный материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. Кирпич позволяет создавать идеально ровные конструкции без перекосов и завалов по осям.
Для получения более подробной информации о приобретении гиперпрессованного кирпича LEGO крупным и мелким оптом, а также возможности доставки, звоните по телефону.
Обычные кирпичи, пронизанные проводящими волокнами, могут накапливать энергию
Физика 11 августа 2020 г.Кирпичи, которые могут питать светодиод
Лаборатория Д’Арси в Вашингтонском университете в Сент-Луисе
Кирпичная стена может быть и батареей. Благодаря содержащемуся в них красному пигменту кирпичи можно превратить в эффективные накопители энергии.
Хулио Д’Арси из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури, и его коллеги использовали специальный проводящий полимер под названием PEDOT для изготовления своих энергоаккумулирующих кирпичей.
Сначала они брали обычные красные кирпичи, из которых часто строят дома, и нагревали их парами кислоты.
Это растворило гематит в кирпичах, минерал, который придает им красный цвет. Затем исследователи добавили другие соединения, которые реагировали с растворенным гематитом. Конечным результатом стали кирпичи, пронизанные сетью крошечных проводящих волокон PEDOT. После обработки кирпичи имеют темный коричневато-синий цвет вместо красного.
Реклама
Подробнее: Батарейная революция, которая позволит нам всем стать влиятельными лицами
Затем исследователи покрыли кирпичи эпоксидной смолой, чтобы сделать их водонепроницаемыми. Эти кирпичи с полимерным покрытием можно было подключить к источнику питания для зарядки. Они хранят достаточно энергии, чтобы три маленьких кирпича размером примерно 4 x 3 x 1 сантиметр каждый могли питать зеленый светодиод в течение примерно 10 минут без подзарядки. Их можно заряжать 10 000 раз, не теряя при этом более 10% своей емкости.
Мы не знаем, сохранят ли кирпичи свою прочность при растворении гематита. «Они подвергались воздействию кислоты, поэтому я бы не стал использовать их в строительных целях, но мы не проводили механических испытаний», — говорит Д’Арси. Вместо этого он предполагает, что их можно использовать в более декоративных целях, d можно прикрепить к солнечным батареям для обеспечения аварийного освещения.
«У кирпича было бы больше энергии, чем у батарейки АА, но батарейка АА невероятно дешева», — говорит Д’Арси. По его словам, производство каждого кирпича стоит от 2 до 3 долларов. Если кирпичи можно сделать жизнеспособными в качестве строительного материала, и мы сможем найти способ сделать их дешевыми, то в конечном итоге у нас могут быть кирпичные стены, к которым сможет подключаться наша электроника.
Ссылка на журнал : Nature Communications , DOI: 10.1038/s41467-020-17708-1
Дополнительные сведения по этим темам:
- энергия и топливо
- материаловедение
Обычные строительные кирпичи
Этот раздел взят из книги Генри Фидлера «Заметки о строительстве зданий».
Также доступно на Amazon: Заметки о строительстве зданий.
Второй класс кирпичей включает в себя большую часть необходимых для строительства. Их качества и характеристики различаются не только в разных местностях, но и на одном и том же кирпичном заводе (см. стр. 105).
Такие кирпичи изготавливаются либо из промытой земли или известняка, либо из частично промытой земли, либо из земли, которая просто закалена, а не промыта совсем.
Они должны быть твердыми и иметь правильную форму, наиболее однородные по цвету должны быть выбраны для облицовки, а все остальные должны быть пригодны для использования в качестве качественной работы.
Недогоревшие и деформированные кирпичи
Недогоревшие кирпичи третьего класса обычно известны как сырые кирпичи или кладочные кирпичи, а в некоторых местах – самоклеящиеся кирпичи.
Они всегда мягкие внутри, а иногда и снаружи, очень подвержены гниению и непригодны для хорошей работы.
Однако они часто используются для внутренней отделки стен.
Названия различных видов кирпича
Как упоминалось ранее, названия, данные различным классам кирпичей, различаются в разных районах и даже на разных кирпичных полях одного и того же района.
Классификация обожженных кирпичей
В качестве образца можно взять прилагаемый список наименований обожженных кирпичей, принятый на кентском кирпичном заводе, поставляющем лондонский рынок.
Далее следует описание некоторых наиболее важных разновидностей.
Кирпичи обычно делятся на три класса — Мальмовые, Мытые и Обыкновенные — в зависимости от способа подготовки земли для них (см. стр. 91). Для третьего или Общего класса землю вообще не промывают. Все три класса формуются и обжигаются точно таким же образом, а затем далее сортируются на ряд разновидностей в зависимости от того, каким образом они были затронуты огнем.0003
Классы подразделяются следующим образом: –
Цена за тысячу в Brickfield. | ||
Мальмы | Каттеры | 140/. |
Лучшие секунды . | 70/. | |
Среднее. | 80/. | |
Коричневые облицовочные плиты | 55/. | |
Жесткие покрытия . | 50/. | |
Грузоотправители | 32/6. | |
Яркие акции . | 37/6. | |
Гризл | 19/. | |
Место | 16/. | |
Мытый | ‘грузоотправители | 28/6. |
Запасы | 20/. | |
Твердые акции | 20/. | |
Гризлз | 17/. | |
Место | 13/. | |
Общий | Грузоотправители | 28/. |
Акции | 24/. | |
Гризлз | 16/. | |
Сырье . | 16/. | |
Место | 12/. | |
Вышеупомянутые цены были актуальными на момент пересмотра этих Облигаций. Цены, конечно, меняются время от времени и зависят от времени года и т. д. Однако различия между ними служат для того, чтобы показать относительную стоимость различных классов кирпичей.
Фрезы вышеперечисленных классов уже были описаны.
Секунды похожи на резцы, но с небольшой неравномерностью цвета.
Светлые фронты – соответствующее качество из “мытой” земли.
Брусчатка облицовочная – это обожженный кирпич хорошей формы и цвета, используемый для облицовки верхних стен.
Твердые павиоры более обожжены и слегка изменены в цвете.
Они используются для превосходного мощения, облицовки и т. д.
Грузоотправители — прочные, обожженные кирпичи, не совсем идеальной формы. Они в основном вывозятся, и корабли берут их в качестве балласта.
Приклады – это обожженные кирпичи, довольно прочные, но более испорченные, чем грузоотправители. Они используются для основной массы обычной хорошей работы.
Hard Stocks – это обожженные кирпичи, добротные, но со значительными дефектами как по форме, так и по цвету. Они используются для обычного мощения, для фундаментов и в теле толстых стен.
Обожженные кирпичи Grizzle и Place. Они очень слабые, и два из пяти «обычных» или немытых кирпичей могут быть летучими мышами, а камни, оставленные в немытой земле, делают их очень уязвимыми к поломке.
Эти два последних описания используются только для некачественных или временных работ и обычно покрываются цементной штукатуркой для защиты от непогоды, когда они предназначены для постоянного использования.
Чаффы — это кирпичи, на которые попал дождь, пока они были горячими, что сделало их треснувшими и совершенно бесполезными.
Заусенцы представляют собой куски кирпича, остеклованные и соединенные вместе. Применяются для черновых ограждений, искусственной каменной кладки. и т.д.
Летучие мыши — битые кирпичи.
Из вышеперечисленных разновидностей те из «обыкновенной» или немытой глины почти никогда не бывают совершенно совершенными по форме из-за оставленных в земле камней, из-за которых они усыхают неравномерно и деформируются при обжиге.
Точно так же в меньшей степени страдают кирпичи из “мытой” глины.
Классификация обожженных кирпичей
Обожженные обожженные кирпичи, как правило, почти одинаково обжигаются и классифицируются в основном в соответствии с процессом их изготовления.
Таким образом, в одном дворе классификация выглядит следующим образом: –
Патентованные кирпичи. Обычная ручная работа. Медные формы.
Прессованные кирпичи. Обработанный прессованный кирпич.
В другом дворе классы Лучшее белое прессование. Второе сделать. делать. Розовый сделать. делать. Белый провод перерезан. Второе сделать. делать. Розовый сделать. делать.
Кирпичи компании Burham, таким образом, классифицируются в их циркулярах: – № 1. Прессованный свод (облицовка).
2. Сделать. (Смешанный).
3. Сделать. (Павиорс). №1. Обрезка проволоки (облицовка).
2. Сделать. (когда они поднимаются из печи).
3. Сделать. (Смешанные или обесцвеченные).
Разновидности кирпича на рынке
Кирпичи, используемые в обычных зданиях, обычно являются или должны быть лучшими из тех, что производятся в округе.
Однако некоторые наименования кирпичей общеизвестны и используются даже за пределами местности, в которой они изготовлены, либо для особых целей, либо в зданиях такой важности, что оправдывает расходы на перевозку.
Теперь можно отметить несколько наиболее важных из этих разновидностей.