美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校研究人員17日在《自然》雜志發(fā)表研究報(bào)告稱，他們開發(fā)出一種新型發(fā)電設(shè)備，能夠通過一種蛋白納米薄膜，利用空氣中的水分產(chǎn)生電能。研究人員表示，這種“憑空發(fā)電”的技術(shù)可能對(duì)可再生能源、氣候變化等產(chǎn)生重大影響。

蛋白納米線薄膜的圖形圖像

研究人員將這種新設(shè)備稱為“空氣發(fā)電機(jī)”，其最主要的構(gòu)件是由微生物地桿菌生產(chǎn)的導(dǎo)電蛋白納米線構(gòu)成的厚度只有7微米的納米薄膜。當(dāng)暴露于空氣中時(shí)，薄膜會(huì)吸收其中的水分，形成一個(gè)可自我維持的水分梯度。以這一水分梯度為驅(qū)動(dòng)力，設(shè)備會(huì)產(chǎn)生約0.5伏的持續(xù)電壓，電流密度約為每平方厘米17微安。

研究人員指出，從環(huán)境中收集能量的自持系統(tǒng)為清潔能源帶來了希望，但如太陽能電池這樣的已知技術(shù)都有特定的環(huán)境要求，這些要求限制了它們的部署，也限制了它們的發(fā)電潛力。無處不在的空氣則提供了另一種選擇。他們開發(fā)的新技術(shù)無污染，可再生，成本也很低，與太陽能、風(fēng)能等可再生能源相比，具有明顯優(yōu)勢(shì)。新設(shè)備對(duì)位置或環(huán)境條件沒有過多要求，不需要陽光或風(fēng)，甚至可以在室內(nèi)使用，即使在如撒哈拉沙漠這樣濕度極低的地區(qū)，它也可以發(fā)電。

研究人員稱，當(dāng)前一代“空氣發(fā)電機(jī)”能夠?yàn)樾⌒碗娮釉O(shè)備供電，他們希望能很快將其推向商用；下一步，他們計(jì)劃對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，讓其可為智能手表等可穿戴電子設(shè)備供電；而他們的最終目標(biāo)則是制造出能夠?yàn)榉课莨╇姷拇笮拖到y(tǒng)。

總編輯圈點(diǎn)

新結(jié)構(gòu)能利用濕度差異來發(fā)電，盡管電力不大，足以供給微型傳感器等元件。納米技術(shù)的進(jìn)步，讓利用自然環(huán)境中的微小能量變得簡(jiǎn)單，比如有些納米結(jié)構(gòu)可以利用微微流動(dòng)的空氣發(fā)電。這些創(chuàng)新投入實(shí)用后，在世界各個(gè)角落部署微型電器將十分方便。