Kínai tudósok, a Délkeleti Egyetem munkatársai, egy úttörő fejlesztéssel álltak elő: egy speciális cementalapú anyaggal, amely túlmutat a hagyományos építőanyagok funkcióin. Ez az innovatív kompozit nem csupán szerkezeti tartást biztosít, hanem energiát is képes termelni hőmérséklet-különbségek alapján, sőt, tárolni is tudja azt.
Az anyag egy cement-hidrogél kompozit, melynek megalkotásához a kutatók a növényi szárak réteges belső szerkezetéből nyertek inspirációt. Ez a struktúra teszi lehetővé a hőenergia hatékony elektromos energiává alakítását. Az új anyag Seebeck-értéke kiemelkedő, -40.5 mV/K, ami tízszeresen múlja felül a korábbi termoelektromos anyagok teljesítményét. (A Seebeck-hatás révén jön létre elektromos feszültség, ha két különböző anyag találkozási pontjai eltérő hőmérsékletűek.)
A hagyományos cement maga is képes minimális elektromosságot generálni, de ez a gyakorlatban hasznosíthatatlanul gyenge a sűrű szerkezete miatti korlátozott ionmozgás következtében. Az új anyag ezt a problémát egy réteges szerkezettel hidalja át, amelyben a cement és a speciális hidrogél rétegek váltakoznak. A hidrogél gyors utat biztosít bizonyos ionok (OH-) számára, míg a rétegek határfelületeit úgy tervezték, hogy az eltérő ionok (pl. Ca2+) mozgékonysága közötti különbség maximális legyen, ezzel fokozva a termoelektromos hatást.
A fejlesztés igazi jelentőségét az adja, hogy az anyag nemcsak termel, hanem akkumulátorként is funkcionál. Ezáltal az ebből készült épületek, utak vagy hidak potenciálisan képesek lennének saját maguk ellátni energiával a beléjük integrált érzékelőket, szenzorokat és vezeték nélküli kommunikációs egységeket, megnyitva az utat az okosvárosok új generációja előtt.
A kutatás eredményeit a neves Science Bulletin tudományos folyóirat publikálta. Bár az anyag használata hozzájárulhat az energiafelhasználásból eredő szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez, a gyártásának pontos környezeti lábnyoma egyelőre nem ismert.
