美大學研發(fā)新型發(fā)電機 利用蛋白納米薄膜將水轉(zhuǎn)化為電

人氣：549   發(fā)表時間：2020-06-01 10:27:20

美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校研究人員17日在《自然》雜志發(fā)表研究報告稱，他們開發(fā)出一種新型發(fā)電設備，能夠通過一種蛋白納米薄膜，利用空氣中的水分產(chǎn)生電能。研究人員表示，這種“憑空發(fā)電”的技術可能對可再生能源、氣候變化等產(chǎn)生重大影響。
蛋白納米線薄膜的圖形圖像
研究人員將這種新設備稱為“空氣發(fā)電機”，其最主要的構件是由微生物地桿菌生產(chǎn)的導電蛋白納米線構成的厚度只有7微米的納米薄膜。當暴露于空氣中時，薄膜會吸收其中的水分，形成一個可自我維持的水分梯度。以這一水分梯度為驅(qū)動力，設備會產(chǎn)生約0.5伏的持續(xù)電壓，電流密度約為每平方厘米17微安。
研究人員指出，從環(huán)境中收集能量的自持系統(tǒng)為清潔能源帶來了希望，但如太陽能電池這樣的已知技術都有特定的環(huán)境要求，這些要求限制了它們的部署，也限制了它們的發(fā)電潛力。無處不在的空氣則提供了另一種選擇。他們開發(fā)的新技術無污染，可再生，成本也很低，與太陽能、風能等可再生能源相比，具有明顯優(yōu)勢。新設備對位置或環(huán)境條件沒有過多要求，不需要陽光或風，甚至可以在室內(nèi)使用，即使在如撒哈拉沙漠這樣濕度極低的地區(qū)，它也可以發(fā)電。
研究人員稱，當前一代“空氣發(fā)電機”能夠為小型電子設備供電，他們希望能很快將其推向商用；下一步，他們計劃對設備進行升級，讓其可為智能手表等可穿戴電子設備供電；而他們的最終目標則是制造出能夠為房屋供電的大型系統(tǒng)。
總編輯圈點
新結構能利用濕度差異來發(fā)電，盡管電力不大，足以供給微型傳感器等元件。納米技術的進步，讓利用自然環(huán)境中的微小能量變得簡單，比如有些納米結構可以利用微微流動的空氣發(fā)電。這些創(chuàng)新投入實用后，在世界各個角落部署微型電器將十分方便。

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