有如閃電,以奈米孔開發出「空氣發電」

作者 | 發布日期 2023 年 05 月 30 日 13:34 | 分類 奈米 , 能源科技 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
有如閃電,以奈米孔開發出「空氣發電」


只要準備一個有著直徑小於 100 奈米孔洞篩子,無論是在雨林還是在沙漠,都可以從空氣濕度收集電力。

這項研究是美國麻薩諸塞大學阿默斯特分校團隊基於先前的研究成果,該團隊從細菌硫還原地桿菌(Geobacter sulfurreducens)培育出「奈米線」,透過其中的化學性質與薄膜中的孔隙,在空氣濕度低環境也能汲取濕度來產生電力,而這次電機與電腦工程助理教授 Jun Yao 再發現,吸收電力的效果跟奈米線類型無關,主要是薄膜中孔隙的大小。

Yao 表示,由於 Geobacter ,團隊意識到「空氣發電」的潛力,也發現其實任何材料都可以從空氣中獲取電能,只要它們附加一定屬性。其中屬性跟「平均自由程」有關,也就是物質分子要移動幾步才會撞到另一個分子,好比在空氣中的水分子(濕度),距離為 100 奈米。

(Source:麻薩諸塞大學阿默斯特分校

在團隊的新研究中,為兩層奈米薄膜,薄膜頂部有小於 100 奈米的穿孔,這就像一種孔洞超級小的粉篩,當水分子聚集在最上層的薄膜、等待通過孔隙時,會產生自然電荷,也因為上層的電荷大於下層的電荷,這種不平衡會產生電流,就好像雲中形成閃電的方式。

Yao 表示,由於發電效果完全取決於孔徑大小,因此該系統可以由各種不同的材料製成。他認為,這個想法相當簡單,但以前從沒有人發現,因此這項研究開啟各種可能性。

團隊也指出,雖然這項系統依靠空氣中的水分,但正如該團隊先前研究,不需要充足的濕度,理論上甚至可以在沙漠下運行。團隊認為,正慢慢打開一扇從未見過的大門,可以從空氣中獲取乾淨電力。

(首圖來源:pixabay