Empa和苏黎世理工学院的研究团队成功挖掘了木材的潜力，将其转化为一种可压缩的微型发电机。这种木材在受到压力时会产生电压，展现出了作为生物传感器或能源产生的潜力。这项创新的过程中，研究人员利用自然产生的木材降解真菌，避免了腐蚀性化学品的使用。
如果你想利用木材来发电，那么压电效应就会发挥作用。压电效应指的是通过固体的弹性变形产生电电压。传统上，这种效应在计量学的传感器中得到了广泛应用，当受到机械负载时，就会产生电荷信号。
传统的传感器材料在生物医学应用方面存在局限性，例如常用的锆钛酸铅（PZT）因含铅而不能用于皮肤。其生态处理也相当棘手。发掘木材的天然压电效应具有诸多优势。实际上，这种效应还有潜力用于可持续能源生产。但关键在于对木材进行特殊处理，以赋予其适当的特性。未经处理的木材柔韧性不足，在受到机械应力时变形过程中产生的电压很低。
Jianguo Sun博士是Burgert团队的一员，他使用了一种化学工艺，也是该团队近年来对木材进行各种“改良”的基础：脱木质化。通过溶解木材的刚性木质结构，留下柔韧的纤维素网络，当这个网络受到挤压时，会产生电压。为了实现这一转化，需要将木质素至少部分“提取”出来。这一过程是将木材置于过氧化氢和乙酸的混合物中，木质素在酸浴中被溶解，留下由纤维素组成的框架。
研究人员充分利用了木材的层次结构，他们生产的白色木质海绵由叠加的薄层纤维素组成，这些纤维素可以轻易地被挤压在一起，然后恢复原状。经过约600次的负载循环测试，这种处理过的木材表现出惊人的稳定性。在每次压缩时，产生的电压约为0.63V，足够用于传感器应用。研究团队还在尝试扩大他们的木质纳米发电机的规模。
这项研究不仅展示了木材的新用途，也为我们提供了一种可持续、环保的能源生产新思路。
