除了发电之外，它还有可能用于监测建筑结构内部的损坏情况，或者观察地震等现象对建筑物的影响。.
美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学（Pitt）的科学家们打算利用超材料（一种具有特殊电磁特性的异质人工材料）将混凝土提升到一个新的水平，以开发智能基础设施。.
在他们的研究中，他们提出了一种新的轻质机械可调混凝土系统概念，该系统具有检测、产生和收集能量的内部功能。.
匹兹堡大学土木与环境工程系助理教授阿米尔·阿拉维在一份官方声明中表示：“基础设施项目中大量使用混凝土，这就需要开发新一代更经济、更环保、功能更先进的混凝土材料。通过将超材料范式引入建筑材料的开发，我们可以实现所有这些目标。”.
这就是它发电的方式
这并非该研究团队首次使用超材料；他们之前曾将其应用于牙科植入物。然而，这一次他们利用超材料制造了一种高度可塑性混凝土，因为其脆性、柔韧性和形状等属性均可调整，从而使建筑商能够在不牺牲强度或耐久性的前提下减少材料用量。.
这种超材料由导电水泥基体中增强的负泊松比聚合物网络构成，研究人员用石墨粉增强了该基体，使其形成电极；同时，机械触发器或纳米发电机可以通过层间接触产生电荷。换句话说，它可以产生自身的电荷。.
它目前还无法产生足够的电力输送到电网，但科学家们确实能够产生足够的电力来运行嵌入道路的传感器，包括未来旨在帮助自动驾驶车辆在 GPS 信号太弱或激光雷达技术无法工作时运行的传感器。.
除了发电之外，它还有潜力用于监测建筑结构内部的损坏情况，或观察地震等现象对建筑物的影响。此外，这种超材料本身可以通过物理方式进行调整，以适应任何建筑结构，改变其柔韧性、形状和脆性。.
根据研究人员进行的测试，它可以被压缩至原来的 15%，同时保持其结构完整性，并产生 330 μW 的功率。.
“该项目首次展示了具有超压缩性和能量收集能力的复合超材料混凝土。这些轻质、机械可调的混凝土系统可以为混凝土在各种应用领域开辟道路，例如用作机场的冲击吸收工程材料，以帮助减缓失控飞机的速度，或用作地震隔震系统，”Alavi指出。.
可扩展使用
该项目将这种材料应用于各种用途，参与的科学家来自约翰·霍普金斯大学、新墨西哥州立大学、佐治亚理工学院、北京纳米能源与纳米系统研究所（中国）和匹兹堡大学斯旺森工程学院，他们致力于开发这种材料的更多特性和可能性。.
他们甚至指出，他们研发的这种多功能混凝土有望成为基础设施中广泛应用的组成部分，因为它“可扩展、经济高效，并且可以通过绿色能源收集来维持其运行”。至少，这是他们在题为“用于智能土木基础设施的集成超材料混凝土系统与多功能纳米发电机”的研究中提出的观点，该研究已发表在《 先进材料》。
尽管这种混凝土具有构建智能自供电基础设施的潜力，但研究人员在报告中指出，需要进行大规模测试以改进产品。他们还指出，需要进一步研究如何将集成到能量收集纳米发电机中的材料与湿度、潮湿天气和温度波动等环境压力因素隔离开来。.
然而，该研究团队已经与宾夕法尼亚州交通部 (PennDOT) 合作开发这种混凝土超材料，目标是未来将其用于宾夕法尼亚州的道路。.
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