有一種新型的發(fā)電設備,可以利用空氣中的水分通過蛋白質納米膜發(fā)電。據(jù)分析,這種能量采集設計雖然功率不大,但足以為微傳感器等部件供電。研究人員表示,這種憑空發(fā)電技術可能對再生能源和氣候變化產(chǎn)生巨大影響。
這種新設備在業(yè)內被稱為空氣發(fā)生器,其主要成分是厚度僅為7微米的納米膜,由微生物土桿菌產(chǎn)生的導電蛋白質納米線構成。當暴露在空氣中時,薄膜會吸收的水分,形成自持的水分梯度。以該濕度梯度為驅動力,該裝置產(chǎn)生約0.5伏的持續(xù)電壓和約17微安每平方厘米的電流密度。
從環(huán)境中收集能量的自我維護系統(tǒng)給清潔能源帶來了希望,但太陽能電池等已知技術有特定的環(huán)境要求,限制了其部署和發(fā)電潛力。無處不在的空氣提供了另一種選擇。他們研發(fā)的新技術無污染,可再生,成本低。與太陽能、風能等可再生能源相比,具有明顯的優(yōu)勢。這種新設備不需要太多的位置和環(huán)境條件,不需要太陽和風,也可以在室內使用,即使在濕度極低的地區(qū),撒哈拉沙漠也可以發(fā)電。
研究人員表達,目前一代空氣發(fā)電機能夠為小型電子設備供電,期望立即投入商業(yè)使用;接下去,他們計劃升級設備,使其能夠為智能手表等可穿戴電子設備供電;他們的最終目標是制造一個能夠為房屋供電的大型系統(tǒng)。
新的結構可以利用濕度差發(fā)電,盡管功率只足以供應微傳感器而不能供應其他組件。但伴隨著納米技術的發(fā)展趨勢,在自然環(huán)境中輕輕松松運用微能。例如,一些納米結構可以用輕微流動的空氣發(fā)電。這些創(chuàng)新實踐后,在各個行業(yè)的機械設備中配置微型傳感器將非常方便。
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