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有如闪电,以纳米孔开发出“空气发电”

2023-5-26 未解之谜网

只要准备一个有着直径小于 100 纳米孔洞筛子,无论是在雨林还是在沙漠,都可以从空气湿度收集电力。

这项研究是美国麻萨诸塞大学阿默斯特分校团队基于先前的研究成果,该团队从细菌硫还原地桿菌(Geobacter sulfurreducens)培育出“纳米线”,透过其中的化学性质与薄膜中的孔隙,在空气湿度低环境也能汲取湿度来产生电力,

而这次电机与电脑工程助理教授 Jun Yao 再发现,吸收电力的效果跟纳米线类型无关,主要是薄膜中孔隙的大小。

Yao 表示,由于 Geobacter ,团队意识到“空气发电”的潜力,也发现其实任何材料都可以从空气中获取电能,只要它们附加一定属性。其中属性跟“平均自由程”有关,也就是物质分子要移动几步才会撞到另一个分子,好比在空气中的水分子(湿度),距离为 100 纳米。

(Source:麻萨诸塞大学阿默斯特分校)

在团队的新研究中,为两层纳米薄膜,薄膜顶部有小于 100 纳米的穿孔,这就像一种孔洞超级小的粉筛,当水分子聚集在最上层的薄膜、等待通过孔隙时,会产生自然电荷,也因为上层的电荷大于下层的电荷,这种不平衡会产生电流,就好像云中形成闪电的方式。

Yao 表示,由于发电效果完全取决于孔径大小,因此该系统可以由各种不同的材料制成。他认为,这个想法相当简单,但以前从没有人发现,因此这项研究开启各种可能性。

团队也指出,虽然这项系统依靠空气中的水分,但正如该团队先前研究,不需要充足的湿度,理论上甚至可以在沙漠下运行。团队认为,正慢慢打开一扇从未见过的大门,可以从空气中获取干净电力。

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