Inženieri ir parādījuši kaut ko pārsteidzošu. Gandrīz jebkuru materiālu var izmantot, lai izveidotu ierīci, kas nepārtraukti iegūst enerģiju no mitra gaisa.
Šī izstrāde vēl nav gatava praktiskai lietošanai, taču, pēc autoru domām, tā pārvar dažus ierobežojumus, ko rada citi enerģijas savācēji. Viss, kas nepieciešams no materiāla, ir nanoporas, kuru diametrs ir mazāks par 100 nanometriem. Tas ir apmēram tūkstošdaļa no cilvēka mata platuma, tāpēc to ir vieglāk pateikt, nekā izdarīt, bet daudz vieglāk, nekā gaidīts. Šāds materiāls var iegūt elektroenerģiju, ko rada mikroskopiski ūdens pilieni mitrā gaisā, saka Masačūsetsas Amherstas universitātes inženiera Sjaomenga Liu vadītā komanda. Viņi savu atklājumu sauca par "vispārējo gaisa ģenēzes efektu".
"Gaiss satur milzīgu daudzumu elektroenerģijas," saka inženieris Jun Yao no Masačūsetsas Amherstas universitātes. "Iedomājieties mākoni, kas nav nekas cits kā ūdens pilienu masa. Katrs no šiem pilieniem satur lādiņu, un pareizos apstākļos mākonis var radīt zibeni, taču mēs nezinām, kā droši uztvert zibens radīto elektrību. Mēs esam izveidojuši mākslīgu mazu mākoni, kas paredzami un nepārtraukti ražo elektroenerģiju, lai mēs varētu to novākt.
Ja Air-gen izklausās pazīstami, tas ir tāpēc, ka komanda iepriekš ir izstrādājusi gaisa enerģijas savācēju. Tomēr viņu iepriekšējā ierīce bija balstīta uz olbaltumvielu nanovadiem, ko audzēja baktērija Geobacter sulfurreducens. Bet, kā izrādījās, baktērija nav nepieciešama.
"Pēc Geobacter atklāšanas mēs sapratām, ka spēja ražot elektroenerģiju no gaisa, ko mēs toreiz saucām par "gaisa gēna efektu" - izrādās universāla: burtiski jebkurš materiāls var iegūt elektrību no gaisa, ja tam ir noteikta īpašums," skaidro Jao. Šī īpašība ir nanoporas, un to lielums ir atkarīgs no ūdens molekulu vidējā brīvā ceļa mitrā gaisā. Tas ir attālums, ko ūdens molekula var nobraukt gaisā pirms sadursmes ar citu ūdens molekulu.
Air-gen ierīce ir izgatavota no plānas materiāla plēves, piemēram, celulozes, zīda proteīna vai grafēna oksīda. Gaisā esošās ūdens molekulas var viegli iekļūt nanoporās un pārvietoties no plēves augšējās daļas uz apakšējo daļu, bet kustības laikā tās ietriecas poru malās. Tie pārnes materiāla lādiņu, radot tā uzkrāšanos, un, tā kā plēves augšpusē nonāk vairāk ūdens molekulu, starp abām pusēm rodas lādiņa nelīdzsvarotība.
Tas rada efektu, kas līdzīgs tam, ko mēs redzam mākoņos, kas ģenerē zibens: pieaugošais gaiss rada vairāk sadursmju starp ūdens pilieniem mākoņa augšdaļā, kā rezultātā augstākajos mākoņos rodas pārmērīgs pozitīvais lādiņš un pārmērīgs negatīvais lādiņš. apakšējie mākoņi Šādā gadījumā uzlāde var tikt novirzīta mazāku ierīču darbināšanai vai glabāta akumulatorā.
Šobrīd tas joprojām ir sākuma stadijā. Celulozes plēvei, ko komanda pārbaudīja, vidē bija 260 milivoltu spontāna izvades spriegums, savukārt mobilajam tālrunim ir nepieciešams aptuveni 5 voltu izejas spriegums. Taču plēvju plāns nozīmē, ka tās var salocīt, lai pielāgotu Air-gen ierīcēm, lai padarītu tās praktiskākas.
Un tas, ka tās var izgatavot no dažādiem materiāliem, nozīmē, ka ierīces var pielāgot videi, kurā tās tiks izmantotas, norāda pētnieki.
Nākamais solis būs ierīču testēšana dažādās vidēs un darbs pie to mērogošanas. Taču Air-gen kopējais efekts ir reāls, un tā sniegtās iespējas ir cerīgas.
Lasi arī:
Pērkona negaisa mākoņi tiek uzlādēti līdz spriegumam no jonosfēras ar ātrumu no 2 000 000 līdz 15 000 000 voltu sekundē. Visu diennakti. Pietiek miljoniem gadu.
You Tube jonosfēras spēkstacija ( modelis )