Research press release

材料:レンガにエネルギーを貯蔵する

Nature Communications

Materials: Storing energy in bricks

従来の焼成レンガをエネルギー貯蔵ユニットに変換できることを報告する論文が、今週、Nature Communications に掲載される。この「スマートレンガ」は、バッテリーのように充電して電気を蓄えて、必要な時にデバイスの電源として使用することができる。

焼成レンガは、数千年間、建築材料として使用されてきたが、それ以外の用途がほとんどなかった。レンガで作られた壁や建物はすでに大きな空間を占めており、レンガを2つの目的に使うことができれば、こうした壁や建物をもっと有効に利用できる可能性がある。

今回、Julio D’Arcyたちの研究チームは、赤レンガをエネルギー貯蔵デバイスの一種であるスーパーキャパシターに変換した。彼らは、赤レンガの多孔質構造を利用して、レンガ全体にPEDOTと呼ばれる導電性ポリマー層を蒸着し、赤レンガをエネルギー貯蔵電極に変換した。赤レンガに含まれる赤色顔料である酸化鉄(錆)は、重合反応を引き起こす上で欠かせない。今回作製された概念実証デバイスでは、レンガからLED照明に直接電力供給できることが示された。

D’Arcyたちの計算によれば、こうしたエネルギー貯蔵用レンガでできた壁は、かなりの量のエネルギーを貯蔵できる。今回の成果によって、電気エネルギー貯蔵能力を有する付加価値型の多目的建築材料の開発が促されるかもしれない。

Conventional fired bricks can be converted into energy storage units, according to a paper in Nature Communications this week. These ‘smart bricks’ can be charged to store electricity, like a battery, until required for powering devices.

Fired brick has been used as a building material for thousands of years, but has rarely found any other use. Walls and buildings made out of bricks already occupy large amounts of space, which could be better utilized if given a dual-purpose.

Julio D’Arcy and colleagues convert red bricks into a type of energy storage device called a supercapacitor. They take advantage of the brick’s porous structure to vapour deposit a layer of a conducting polymer called PEDOT throughout the brick, converting it into an energy storing electrode. The red pigment in bricks, iron oxide (rust), is essential for triggering the polymerisation reaction. A proof-of-concept device is shown with a brick directly powering an LED.

The authors’ calculations suggest that walls made of these energy storing bricks could store a substantial amount of energy. This work could inspire the development of value-added multi-purpose construction materials with electrical energy storage ability.

doi: 10.1038/s41467-020-17708-1

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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