A mérnökök valami csodálatosat mutattak be. Szinte bármilyen anyagból lehet olyan készüléket létrehozni, amely folyamatosan energiát gyűjt a nedves levegőből.
Ez a fejlesztés még nem áll készen a gyakorlati felhasználásra, de szerzői szerint túllép a többi energiagyűjtő korlátain. Az anyagból csupán 100 nanométernél kisebb átmérőjű nanopórusokra van szükség. Ez körülbelül egy ezrelék az emberi hajszál szélességének, így könnyebb mondani, mint megtenni, de sokkal könnyebb a vártnál. Egy ilyen anyag a nedves levegőben lévő mikroszkopikus méretű vízcseppek által termelt villamos energiát képes begyűjteni – állítja a Xiaomeng Liu, a Massachusetts Amherst Egyetem mérnöke által vezetett csapata. Felfedezésüket "általános levegő-gen hatásnak" nevezték.
"A levegő hatalmas mennyiségű elektromosságot tartalmaz" - mondja Jun Yao, a Massachusettsi Amherst Egyetem mérnöke. "Képzelj el egy felhőt, ami nem más, mint vízcseppek tömege. Ezen cseppek mindegyike tartalmaz egy töltést, és megfelelő körülmények között a felhő villámlást is képes előidézni – de nem tudjuk, hogyan lehet megbízhatóan rögzíteni a villámból származó elektromosságot. Amit tettünk, az az, hogy létrehoztunk egy ember alkotta kis felhőt, amely kiszámíthatóan és folyamatosan villamos energiát termel nekünk, hogy be tudjuk takarítani.”
Ha az Air-gen ismerősen hangzik, az azért van, mert a csapat korábban kifejlesztett egy levegőenergia-gyűjtőt. Korábbi készülékük azonban a Geobacter sulfurreducens nevű baktérium által növesztett fehérje nanoszálakon alapult. De, mint kiderült, a baktériumra nincs szükség.
"A Geobacter felfedezése után rájöttünk, hogy a levegőből elektromos áram előállításának képessége – amit akkoriban „levegőgén-effektusnak” neveztünk - univerzálisnak bizonyul: szó szerint bármilyen anyag képes villamos energiát gyűjteni a levegőből, ha rendelkezik bizonyos tulajdonságokkal. ingatlan” – magyarázza Yao. Ez a tulajdonság a nanopórusok, és méretük a vízmolekulák átlagos szabad útjától függ a nedves levegőben. Ez az a távolság, amelyet egy vízmolekula megtehet a levegőben, mielőtt egy másik vízmolekulával ütközne.
Az Air-gen készülék vékony anyagból, például cellulózból, selyemfehérjéből vagy grafén-oxidból készül. A levegőben lévő vízmolekulák könnyen áthatolhatnak a nanopórusokon és a film felső részéből az alsó rész felé mozognak, de mozgás közben a pórus oldalaiba ütköznek. Átadják az anyag töltését, felhalmozódást hozva létre, és ahogy egyre több vízmolekula kerül a film tetejére, a két oldal között töltési egyensúlyhiány lép fel.
Ez hasonló hatáshoz vezet, mint amit a villámokat generáló felhőknél látunk: a felszálló levegő több ütközést idéz elő a felhő tetején lévő vízcseppek között, ami a magasabb felhőkben pozitív töltéstöbbletet, a negatív töltés többletét eredményezi a felhő tetején. az alsók felhők Ebben az esetben a töltés potenciálisan átirányítható kisebb eszközök táplálására, vagy valamilyen akkumulátorban tárolható.
Jelenleg még a kezdeti szakaszban van. A csapat által tesztelt cellulózfólia spontán kimeneti feszültsége 260 millivolt volt a környezetben, míg egy mobiltelefonhoz körülbelül 5 voltos kimeneti feszültségre van szükség. A fóliák vékonysága azonban azt jelenti, hogy összehajthatóak az Air-gen eszközök méretére, hogy praktikusabbak legyenek.
Az pedig, hogy különböző anyagokból készülhetnek, azt jelenti, hogy az eszközök hozzáigazíthatók ahhoz a környezethez, amelyben használni fogják – állítják a kutatók.
A következő lépés az eszközök különböző környezetekben történő tesztelése és a méretezésük lesz. De az Air-gen összhatása valós, és a benne rejlő lehetőségek reménykeltőek.
Olvassa el még:
A zivatarfelhők másodpercenként 2 000 000 és 15 000 000 volt közötti feszültségre töltődnek fel az ionoszférából. Éjjel-nappal. Évmilliókra elég.
You Tube ionoszférikus erőmű ( modell )