Електричество от въздуха

Учени откриха нов начин за производството на електричество, който използва наномрежи и водните пари във въздуха, съобщи Sciencealert.

Как става това?

Открит в дълбините на калните брегове на река Потомак преди повече от три десетилетия, странен "седиментен организъм" върши неща, които никой досега не е виждал бактерия да прави.

Този необичаен микроорганизъм, принадлежащ към рода "Геобактерии", има способността да произвежда минералът магнетит при липса на кислород. С времето учените откриха, че може да "произвежда" и други необичайни ресурси, като бактериални нанопроводници, които провеждат електричество.

Години наред изследователите се опитват да измислят начини за полезно използване на този природен дар и може би току-що удариха джакпота с устройство, което наричат ​​Air-gen. Според екипа устройството им може да създава електричество от… почти нищо.

"Ние буквално произвеждаме електричество от въздуха", казва електроинженерът Джун Яо от университета в Масачузетс Амхерст. "Air-gen генерира чиста енергия 24/7."

Твърдението може да звучи като надценяване, но ново проучване на Яо и неговия екип описва как генераторът наистина може да създава електричество без нищо друго освен наличието на въздух около него. Всичко е благодарение на електропроводимите протеинови нанопроводници, произведени от Геобактериите.

Air-gen се състои от тънък слой от протеиновите нанопроводници с дебелина само 7 микрометра, разположен между два електрода. Така той е в състояние да абсорбира водна пара, която съществува в атмосферата, което позволява на устройството да генерира непрекъснато електричество, провеждано между двата електрода.

Екипът казва, че зарядът вероятно е създаден от градиент на влага, който създава дифузия на протони в материала.

"Тази дифузия на заряда предизвиква балансиращо електрическо поле или потенциал, аналогичен на този на мембраната в покой при ​​биологичните системи", обясняват авторите в своето проучване.

Откритието е направено почти случайно, когато Яо забелязва устройства, с които експериментира, че  провеждат на пръв поглед електричество. "Видях, че когато нанопроводниците контактуват с електроди по специфичен начин, устройствата генерират ток", казва Яо. "Установих, че излагането на атмосферна влажност е от съществено значение и че протеиновите нанопроводници адсорбират водата, създавайки градиент на напрежението в устройството".

Предишни изследвания са показали производство на хидроволтаична енергия, използвайки други видове наноматериали - като графен - но тези опити до голяма степен са произвели само кратки изблици на електричество, продължили секунди.

За разлика от тях, Air-gen произвежда устойчиво напрежение от около 0,5 волта, с плътност на тока от около 17 микроампера на квадратен сантиметър. Това не е голямо количество енергия, но екипът казва, че свързването на няколко устройства би могло да генерира достатъчно енергия за зареждане на малки устройства като смартфони и друга лична електроника.

"Крайната цел е да се създадат мащабни системи", казва Яо, обяснявайки, че технологията може да бъде използвана за захранване на домовете чрез наномрежи, включени в боята за стени.