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科学者たちは空気からクリーンエネルギーを得る方法を発見した

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エンジニアたちは驚くべきことを実証しました。 湿った空気からエネルギーを継続的に収集するデバイスを作成するには、ほぼすべての材料を使用できます。

この開発はまだ実用化の準備ができていませんが、著者によれば、他のエネルギーハーベスターの制限の一部を克服しているとのことです。 この材料に必要なのは、直径 100 ナノメートル未満のナノ細孔だけです。 幅は人間の髪の毛の約 XNUMX 分の XNUMX なので、言うは易く行うは難しですが、予想よりもはるかに簡単です。 マサチューセッツ大学アマースト校のエンジニア、シャオメン・リウ率いるチームによると、このような材料は湿った空気中の微細な水滴によって生成される電気を回収できるという。 彼らは自分たちの発見を「一般的な空気発生効果」と呼んだ。

「空気には膨大な量の電気が含まれています」とマサチューセッツ大学アマースト校のエンジニア、ジュン・ヤオ氏は言う。 「雲を想像してみてください。それは単なる水滴の塊です。 これらの液滴のそれぞれには電荷が含まれており、適切な条件下では雲は雷を発生させることができますが、雷から電気を確実に捕捉する方法はわかっていません。 私たちがやったことは、予測どおり継続的に電気を生成し、それを収穫できるようにする人工の小さな雲を作成することです。」

Air-gen に聞き覚えがあると思われる場合、それはチームが以前に空気エネルギーハーベスターを開発したことがあるからです。 しかし、彼らの以前のデバイスは、Geobacter sulfurreducens と呼ばれる細菌によって増殖したタンパク質ナノワイヤーに基づいていました。 しかし、結局のところ、バクテリアは必要ありません。

「ジオバクターの発見後、私たちは空気から電気を生成する能力、つまり当時私たちが「空気遺伝子効果」と呼んでいたものは普遍的であることが判明したことに気づきました。特定の性質を持っていれば、文字通りどんな物質でも空気から電気を集めることができます。財産です」とヤオ氏は説明します。 この特性はナノ細孔であり、そのサイズは湿った空気中の水分子の平均自由行程に依存します。 これは、水分子が他の水分子と衝突する前に空気中を移動できる距離です。

空気発生器
空気発生装置

Air-gen デバイスは、セルロース、シルクプロテイン、酸化グラフェンなどの材料の薄膜でできています。 空気中の水分子はナノ細孔を容易に貫通し、フィルムの上部から下部に移動しますが、その移動中に細孔の側面に衝突します。 それらは材料の電荷を移動させて電荷の蓄積を引き起こし、より多くの水分子が膜の上部に入るにつれて、両側の間に電荷の不均衡が生じます。

これは、雷を発生させる雲で見られるのと同様の効果をもたらします。つまり、空気の上昇によって雲の上部の水滴間の衝突が増加し、その結果、上空の雲では過剰な正電荷が発生し、雲では過剰な負電荷が発生します。下の雲この場合、充電は小型デバイスへの電力供給に転用されるか、何らかの形式のバッテリーに蓄えられる可能性があります。

今はまだ初期段階です。 研究チームがテストしたセルロース系フィルムは、環境中で260ミリボルトの自然発生電圧出力を示しましたが、携帯電話には約5ボルトの出力電圧が必要です。 しかし、フィルムが薄いということは、Air-gen デバイスをより実用的にするために折り畳むことができることを意味します。

そして、異なる材料で作ることができるという事実は、デバイスが使用される環境に適応できることを意味すると研究者らは言う。

次のステップでは、さまざまな環境でデバイスをテストし、スケーリングに取り組みます。 しかし、Air-gen の全体的な効果は本物であり、それがもたらす可能性は希望に満ちています。

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オレクサンドル
オレクサンドル
10ヶ月前

雷雨雲は電離層から毎秒 2 ~ 000 ボルトの速度で破壊電圧まで充電されます。 000時間体制で。 何百万年もの間は十分です。
You Tube 電離層発電所(模型)

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