کفپوش را می‌توان از هر تعداد مواد پایدار ساخت، و به طور کلی آن را به یک ویژگی سازگار با محیط زیست در خانه‌ها و مشاغل به طور یکسان تبدیل می‌کند.
در حال حاضر، به لطف روش ارزان و ساده ای که توسط مهندسان مواد دانشگاه ویسکانسین-مدیسون توسعه داده شده است، کفپوش می تواند حتی "سبز" تر شود.
Xudong Wang، دانشیار علوم و مهندسی مواد در UW-Madison، دانشجوی فارغ التحصیل او چونهوا یائو، و همکارانشان جزئیات پیشرفت را در 24 سپتامبر در مجله Nano Energy منتشر کردند.
این روش از مواد زائد رایج استفاده می کند: خمیر چوب. خمیر کاغذ، که در حال حاضر جزء رایج کفپوش است، تا حدی از نانوالیاف سلولزی ساخته شده است. آنها الیاف کوچکی هستند که وقتی تحت درمان شیمیایی قرار می گیرند، در تماس با نانوالیاف تیمار نشده، بار الکتریکی تولید می کنند.
وقتی نانوالیاف در داخل کف قرار می گیرند، می توانند الکتریسیته تولید کنند که می تواند برای روشن کردن چراغ ها یا شارژ باتری ها مهار شود. و از آنجایی که خمیر چوب یک محصول ضایعات ارزان، فراوان و تجدیدپذیر در چندین صنعت است، کفپوشی که فناوری جدید را در خود جای داده می‌تواند به اندازه مواد معمولی مقرون به صرفه باشد.
در حالی که مواد مشابه موجود برای مهار انرژی گام به گام وجود دارد، آنها پرهزینه، غیرقابل بازیافت و در مقیاس بزرگ غیرعملی هستند.
تحقیقات وانگ حول محور استفاده از ارتعاش برای تولید برق است. او سال‌هاست که مواد مختلف را در تلاش برای به حداکثر رساندن مزایای فناوری به نام نانو ژنراتور تریبوالکتریک (TENG) آزمایش می‌کند.تریبوالکتریکی همان پدیده ای است که الکتریسیته ساکن روی لباس تولید می کند. وانگ می گوید که نانوالیاف سلولزی تصفیه شده شیمیایی یک جایگزین ساده، کم هزینه و موثر برای مهار این منبع انرژی مکانیکی گسترده هستند.
پیشرفت تیم UW-Madison جدیدترین پیشرفت در زمینه تحقیقات انرژی سبز به نام "برداشت انرژی کنار جاده" است که در برخی شرایط می تواند رقیب انرژی خورشیدی باشد - و به آب و هوای مناسب بستگی ندارد. محققانی مانند وانگ که روش‌های برداشت انرژی کنار جاده‌ای را مطالعه می‌کنند، زمین را دارای پتانسیل انرژی تجدیدپذیر بزرگی فراتر از ذخایر محدود سوخت فسیلی خود می‌دانند.
"برداشت انرژی در کنار جاده مستلزم فکر کردن در مورد مکان هایی است که می توانیم انرژی فراوانی در آنجا برداشت کنیم، " وانگ می گوید. "ما بسیار روی برداشت انرژی از فعالیت‌های انسانی کار کرده‌ایم. یک راه این است که چیزی بسازیم تا روی مردم بگذاریم، و راه دیگر ساخت چیزی است که دسترسی دائمی به مردم داشته باشد.زمین پر استفاده ترین مکان است."
طبقات ترافیک سنگین در راهروها و مکان‌هایی مانند استادیوم‌ها و مراکز خرید که این فناوری را در خود جای داده‌اند، می‌توانند مقادیر قابل توجهی انرژی تولید کنند. هر بخش کاربردی در چنین کفپوشی دارای دو ماده با بار متفاوت است - از جمله نانوالیاف سلولزی، و ضخامت آن یک میلی متر یا کمتر است. کف می تواند شامل چندین لایه از واحد عملکردی برای خروجی انرژی بیشتر باشد.
"بنابراین وقتی این دو ماده را کنار هم قرار دادیم، الکترون ها بر اساس میل الکترونی متفاوتشان از یکی به دیگری حرکت می کنند." وانگ می گوید.
انتقال الکترون یک عدم تعادل بار ایجاد می کند که به طور طبیعی می خواهد خودش را اصلاح کند اما با بازگشت الکترون ها از یک مدار خارجی عبور می کنند. انرژی ای که فرآیند ایجاد می کند، نتیجه نهایی TENG است.
وانگ می گوید فناوری TENG را می توان به راحتی در انواع کفپوش ها پس از آماده شدن برای بازار گنجاند.وانگ اکنون در حال بهینه‌سازی این فناوری است و امیدوار است که یک نمونه اولیه آموزشی در یک مکان برجسته در پردیس UW-Madison بسازد تا بتواند این مفهوم را به نمایش بگذارد. او از قبل می داند که ارزان و بادوام خواهد بود.
"آزمایش اولیه ما در آزمایشگاه ما نشان می دهد که برای میلیون ها چرخه بدون هیچ مشکلی کار می کند،" وانگ می گوید. "ما هنوز این اعداد را به سال زندگی برای یک طبقه تبدیل نکرده‌ایم، اما فکر می‌کنم با طراحی مناسب قطعاً می‌تواند از خود کف دوام بیشتری داشته باشد."
