巴沙木（左）与脱木质素木材的微观结构。
瑞士苏黎世联邦理工学院（ETHZ）和瑞士联邦材料科学与技术研究所（EMPA）的研究人员再一次证实：木材不仅仅是一种建筑材料。
他们找到了一种简单、环保的方法，赋予“木质海绵”发电性能。
相关论文近日发表在《科学进展》杂志中。
要用木材发电，我们必须寻求压电效应的帮助。
压电是指固体因弹性形变产生的电压。
这一效应被计量学广泛使用，例如：当施加机械负载时，计量学传感器可产生电荷信号。
然而，这类传感器使用的材料大多不适合生物医学应用——锆钛酸铅（PZT）含有铅，对人体有毒性。
因此，如果产品能够利用木材的天然压电效应，将具备明显环保优势。
进一步考虑，压电效应还能用于可持续的能源生产。
但首先，木材需要具备适当的性质。
未经特殊处理的木材，柔韧性不足，在受到机械应力时，形变过程产生的电压极低。
为了得到合格的木材样品，论文作者、博士生Jianguo Sun使用化学去木质素化过程，对木材原料进行处理。
去木质素化过程赋予木材产生一定形变的潜质。
论文作者Ingo Burgert说，“我们利用了木材的层次结构，用过氧化氢和醋酸混合溶液对其进行了处理，然后再重新连接纤维。
”由此，研究人员获得了由多层纤薄纤维素网络组成的白色木质海绵——这时，木材变得富有弹性了，它可以轻松被挤压，再膨胀回复原本的形状。
当它受到挤压作用时，电荷分离，电压产生。
压电式纳米发电机的工作原理是：坚硬的木质素被溶解掉后，剩下柔韧的纤维素网络。
当它受到挤压作用时，电荷分离，产生电压。
研究人员对边长约1.5厘米的立方体样品进行了600次左右的载荷循环测试，发现材料具有惊人的稳定性。
每次压缩时，研究人员都能测得约0.63伏特的电压，这已经足够驱动传感器。
接下来，Burgert团队希望拓展木质纳米发电机的规模。
例如，30块类似的木块在加载成年人体重时，便可以点亮一台简易液晶显示屏。
因此，将人们行走时产生的能量转化为电能的木地板，是具备研发可行性的。
此外，研究人员还证实了样品作为人类皮肤压力传感器的适用性。
为了提升该工艺的环保性，研究人员希望去除木材处理过程中使用的“侵略性化学物质”。
他们发现，自然界中诱导木材罹患白腐病的真菌树舌灵芝，能够以生物过程脱除木质素。
EMPA研究员Javier Ribera说：“这种真菌能够以非常温和的方式分解木材中的木质素和半纤维素。
”而且，该过程在实验室中易于控制。
相信在不久的未来，发电木材便可“更安全地”进入市场。
原创编译：雷鑫宇 审稿：西莫 责编：陈之涵期刊
