幻想一种设备,放置在你屋子的某个当地,你的一切家电和照明设备都和它连在一起,你不必再投入任何金钱和资料,然后你家里就会有24小时继续供给的电能了,不论有没有刮风下雨,不论有没有出太阳,只需周围空气不干涸你就有电。这个设备你会叫它什么?永动机?
世界上没有永动机,但上面描绘的设备的确存在,刚刚由马萨诸塞大学阿默斯特分校的电气工程师姚军(Jun Yao)及其团队创造出来,被称为空气发电机(Air-gen),只是现在发生的电能还极为有限。
Air-gen并不是永动机,它只是使用了咱们看不见的东西——空气中的水分梯度来发生电能。
团队的另一位核心人物,微生物学家德里克·洛夫利在30多年前就发现,一种田杆菌属(Geobacter)的微生物可以生成导电的蛋白质纳米线,尔后就一向研讨怎么让其发生实践的运用。通过多年尽力后,科学家们将地杆菌制成7微米厚的蛋白质纳米线薄膜,装上两个电极,暴露在空气中后,纳米线薄膜可以吸收空气中的水蒸气,在两个电极之间传导接连的电流,然后在器材上发生了电压梯度。
研讨人员以为,电荷或许是由水分梯度发生的,水分梯度可以在纳米线资猜中构成质子的传输,然后发生稳定电场或许类似于生物体系中的静息电位。现在该设备现已可以发生0.5伏的继续电压,电流密度约为每平方厘米17微安。
看起来好像有些微乎其微,但研讨人员表明,将多个设备连接起来后,就可以发生满足的电力,为智能手机和其它小型电子设备充电,并且在撒哈拉这样枯燥的沙漠区域都可以运用。未来可以将蛋白质纳米线资料结合墙面涂料,制成大型的空气发电体系,然后为清洁动力做出更大的奉献。最可喜的是,科学家们现已可以用大肠杆菌来出产蛋白质纳米线薄膜,处理了出产瓶颈,然后可以供给更廉价的处理方案。
假如可以成功,这项设备看来现已十分挨近“永动机”了,彻底可以说是“不是永动机的永动机”。只是只是使用空气中的水分梯度,单位面积发生的电能或许仍是太小,不知道需求多大面积的“空气发电机”,才能为越来越“贪吃”的人类动力消耗供给满足的电力?
这篇论文的首个版别2020年2月发布在《天然》杂志上。
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