一群工程师的马萨诸塞大学阿默斯特已经证明了,几乎任何材料都可以转化成一种设备,不断收获电力从空气的湿度。关键是能够胡椒材料与纳米孔直径不大于100纳米。这项研究结果发表在《华尔街日报》先进材料亚博网站下载。
从稀薄的空气发电的秘密吗?纳米孔。图片来源:德里克Lovley /埃拉丸工作室
”这是非常令人兴奋的。我们打开一个宽门收获从稀薄的空气清洁电力Xiaomeng Liu表示:“一个研究生在马萨诸塞大学阿默斯特学院电气和计算机工程的工程和论文的第一作者。
空气中含有大量的电力。想到一个云,只不过是一个水滴的质量。每个水滴都包含一个电荷,当条件是正确的,云可以产生一个闪电bolt-but我们不知道如何可靠地捕捉闪电发电。我们所做的就是创建一个限制性,小规模云产生电力对我们可以预见的是,不断,这样我们才能收获。
6月姚明,研究高级作者和助理教授,电子与计算机工程,工程学院,马萨诸塞大学阿默斯特学院
人造云的核心是基于姚明和他的同事所说的“通用Air-gen效应”,扩大工作于2020年完成了姚明和德里克Lovley合著者,在马塞诸斯州大学的特聘教授微生物学的阿默斯特,揭示电可以持续收获从空气中使用特殊材料制成的蛋白质纳米线生长的细菌核废料旁边sulfurreducens。
核废料旁边我们意识到后发现什么,”姚说,“是,发电能力从air-what然后我们称为“Air-gen效应”将是通用的:从字面上任何一种材料可以从空气中获得电能,只要它有一定的财产。财产吗?“这需要有孔小于100纳米(纳米),或小于人类头发的宽度的1000。
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这是由于一个特征称为“平均自由程”,由一个分子的距离的材料,在这种情况下,空气中的水,在碰撞与另一个相同的单分子物质。悬浮在空气中的水分子的平均自由程约100海里。
姚明和他的同事发现,他们可以建立一个电力收割机在这个数字。这个收割机由一层薄薄的材料在纳米孔小于100纳米大小,允许水分子从上到下材料的一部分。
然而,因为每个毛孔很小,所以水分子通过薄层很容易撞上孔隙边缘。这意味着层将狂轰滥炸的上半部分带电水分子远远大于较低的部分,导致电荷不平衡云类似认为越高增加了一部分相对于下部。这将有效地构建一个运行在电力的电池中,一个。
这个想法很简单,但它从未被发现,它打开各种各样的可能性。
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收割机可能由任何材料,提供一个广泛的选择具有成本效益和环保的装饰。
”你可以形象矿车由一种材料对于热带雨林环境,,另一个用于更多的干旱地区”小君姚明说。
因为湿度总是存在,收割机将运行一天24小时,一周七天,风雨无阻,甚至晚上,风或没有风,解决的基本问题与风能或太阳能等技术,只有在特定的条件下工作。
此外,由于空气湿度扩散在三维空间和Air-gen装置的厚度只有一小部分人类头发的宽度,成千上万的人可以彼此之上,从而扩大数量的能源,同时减少了设备的足迹。这种类型的Air-gen设备可能提供kilowatt-level普通电力使用。
姚明说,“想象未来的世界清洁电力可用你去任何地方。通用Air-gen效应意味着这个未来的世界可以成为现实。”
美国国家科学基金会,索尼集亚博老虎机网登录团联系的基础上,和应用生命科学研究所(请愿)在马塞诸斯州大学阿默斯特学院资助的这项研究,并结合深度和跨学科的专业知识来自29个部门麻省阿默斯特学院校园基础研究转化为支持人类健康和福祉的进步。
期刊引用
刘,X。,等。(2023)。通用的空气量创效应在纳米多孔材料可持续能源收获从空气湿度。亚博网站下载先进材料亚博网站下载。doi.org/10.1002/adma.202300748。
来源:https://www.umass.edu