A módszer az úgynevezett triboelektromos hatás elvén alapul, amelynek lényege, hogy ha bizonyos anyagokat egymással összeérintünk majd szétválasztunk, akkor elektromos töltést generálhatunk. A kutatók úgy vázolják le a jelenséget, hogy annak során az egyik anyag elektronjai átvándorolnak a másikba, vagyis a tribopozitív anyagból a tribonegatívba.
Guido Panzarasa, az ETH Zürich kutatója által vezetett csapat bebizonyította, hogy noha a fa triboelektromos szempontból alapjáraton semlegesnek számít, magyarán nem küld és nem is fogad elektronokat, azonban ha kissé belenyúlnak a szerkezetébe, akkor segítségével elektromos töltések generálhatók.
A kutatók ezért szilikont juttattak egy erősen tribonegatív fapanelbe, ami annyit tesz, hogy az anyag képes a más anyagok által kibocsátott elektronok befogadására. Míg egy másik fapanelbe fémionokat és szerves molekulákat tartalmazó zeolitikus imidazolátkeretes nanokristályokat (ZIF-8) tettek. Az említett kristályok tribopozitívak, vagyis képesek leadni az elektronokat.
A kezdeti kísérletek során kiderült, hogy a fapanelek nyolcvanszor hatékonyabban generáltak töltést a sima fapadlónál, az emberi léptek ereje pedig elegendőnek bizonyult a LED-égők működtetéséhez. Panzarasa elmondása szerint funkcionalizálni, azaz
triboelektromossá tenni a padlóanyagot sokkal egyszerűbb, mint amilyennek hangzik, és ipari méretben is viszonylag könnyen megvalósítható.
A kutatók ugyanakkor szeretnének kifejleszteni egy olyan bevonatot, amit rá lehet húzni a már meglévő padlókra, így a gyártása is egyszerűbb lenne. A kutatók kísérleteik során 2x3,5 centiméteres fapadló-darabokat alkalmaztak, amelyek ötven newton erejű összenyomásával 24,3 voltot generáltak. Ezután pedig nagyobb, A4-es méretű darabokkal is tesztelték, amelyekkel már a LED-égőket, illetve kisebb elektronikus eszközöket is be tudtak kapcsolni.
(Fotó: Unsplash/Neven_Krcmarek)
