admin_ » 25 май 2023, 13:19
Доцент UMass Amherst Яо Цзюнь отметил, что такие источники электроэнергии могут работать фактически во всех регионах Земли, при этом они способны постоянно вырабатывать
несколько киловатт энергии при достаточно компактных размерах генератора на базе наноструктур
Американские физики, инженеры Массачусетса, разработали пористый наноматериал, способный использовать пары воды в воздухе для непрерывного производства электрической энергии наподобие того, как это делают некоторые почвенные микробы. Об этом в среду сообщила пресс-служба университета штата Массачусетс в Амхерсте (UMass Amherst).
"Окружающий нас воздух содержит в себе гигантские количества электрической энергии. К примеру, каждая капля воды в облаке обладает зарядом, чья совокупность участвует в рождении молний. По сути, мы создали рукотворное миниатюрное подобие грозового облака, которое предсказуемым образом вырабатывает электричество", - заявил доцент UMass Amherst Яо Цзюнь, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечает физик, идея создания рукотворного грозового облака зародилась у ученых во время изучения того, как почвенные бактерии вида Geobacter sulfurreducens вырабатывают электричество. Опыты указали на то, что эти микробы способны производить сверхтонкие белковые нанопровода, хорошо проводящие ток и способные извлекать электричество из воздуха.
Последующие эксперименты с нанопроводами и изучение их структуры показали, что подобным образом можно производить электричество при помощи любых других наноматериалов, структурированных схожим путем. Для этого необходимо, чтобы подобные структуры имели слоистую структуру и обладали множеством пор, чей диаметр не превышает 100 нанометров.
По словам исследователей, это значение не является случайным - оно примерно равно тому, какое расстояние в среднем пролетает молекула воды в воздухе перед тем, как она столкнется с другим произвольным объектом. Благодаря этому молекулы воды будут с очень разной частотой сталкиваться с верхними и нижними прослойками многослойного наноматериала, поры в котором будут пропускать через себя лишь часть паров влаги.
В результате внутри этой наноструктуры возникнет большая разница в заряде между ее верхней и нижней частью, что напоминает то, как устроены грозовые облака. Верхние и нижние слои этих атмосферных скоплений воды оказываются заряжены положительно, а центральные регионы при этом имеют отрицательный заряд, что в конечном итоге приводит к рождению разрядов молний.
Аналогичной разницей зарядов, как обнаружили физики, можно пользоваться для выработки электричества при контакте созданной ими наноструктуры с парами воды в воздухе. Последующие опыты при этом показали, что для решения этой задачи не обязательно пользоваться белками бактерии Geobacter sulfurreducens. Схожим уровнем эффективности обладают другие материалы, в том числе целлюлозные нановолокна, тонкие пленки из синтетического шелка, оксида графена и других материалов.
Как отмечают Яо Цзюнь и его коллеги, подобные источники электроэнергии, которые физики назвали "воздушными генераторами", могут работать фактически во всех регионах Земли и при этом они способны постоянно вырабатывать несколько киловатт энергии при достаточно компактных размерах генератора на базе наноструктур. Это позволит обеспечить самые труднодоступные регионы мира надежным и дешевым доступом к электричеству, подытожили ученые.
Доцент UMass Amherst Яо Цзюнь отметил, что такие источники электроэнергии могут работать фактически во всех регионах Земли, при этом они способны постоянно вырабатывать [url=https://fbm.ru/novosti/science/newatlas-inzhenery-massachusetsa-v-amherste-sobirajut-chistuju-jenergiju-iz-vozduha-kruglosutochno.html?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop] несколько[/url] киловатт энергии при достаточно компактных размерах генератора на базе наноструктур
Американские физики, инженеры Массачусетса, разработали пористый наноматериал, способный использовать пары воды в воздухе для непрерывного производства электрической энергии наподобие того, как это делают некоторые почвенные микробы. Об этом в среду сообщила пресс-служба университета штата Массачусетс в Амхерсте (UMass Amherst).
"Окружающий нас воздух содержит в себе гигантские количества электрической энергии. К примеру, каждая капля воды в облаке обладает зарядом, чья совокупность участвует в рождении молний. По сути, мы создали рукотворное миниатюрное подобие грозового облака, которое предсказуемым образом вырабатывает электричество", - заявил доцент UMass Amherst Яо Цзюнь, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечает физик, идея создания рукотворного грозового облака зародилась у ученых во время изучения того, как почвенные бактерии вида Geobacter sulfurreducens вырабатывают электричество. Опыты указали на то, что эти микробы способны производить сверхтонкие белковые нанопровода, хорошо проводящие ток и способные извлекать электричество из воздуха.
Последующие эксперименты с нанопроводами и изучение их структуры показали, что подобным образом можно производить электричество при помощи любых других наноматериалов, структурированных схожим путем. Для этого необходимо, чтобы подобные структуры имели слоистую структуру и обладали множеством пор, чей диаметр не превышает 100 нанометров.
По словам исследователей, это значение не является случайным - оно примерно равно тому, какое расстояние в среднем пролетает молекула воды в воздухе перед тем, как она столкнется с другим произвольным объектом. Благодаря этому молекулы воды будут с очень разной частотой сталкиваться с верхними и нижними прослойками многослойного наноматериала, поры в котором будут пропускать через себя лишь часть паров влаги.
В результате внутри этой наноструктуры возникнет большая разница в заряде между ее верхней и нижней частью, что напоминает то, как устроены грозовые облака. Верхние и нижние слои этих атмосферных скоплений воды оказываются заряжены положительно, а центральные регионы при этом имеют отрицательный заряд, что в конечном итоге приводит к рождению разрядов молний.
Аналогичной разницей зарядов, как обнаружили физики, можно пользоваться для выработки электричества при контакте созданной ими наноструктуры с парами воды в воздухе. Последующие опыты при этом показали, что для решения этой задачи не обязательно пользоваться белками бактерии Geobacter sulfurreducens. Схожим уровнем эффективности обладают другие материалы, в том числе целлюлозные нановолокна, тонкие пленки из синтетического шелка, оксида графена и других материалов.
Как отмечают Яо Цзюнь и его коллеги, подобные источники электроэнергии, которые физики назвали "воздушными генераторами", могут работать фактически во всех регионах Земли и при этом они способны постоянно вырабатывать несколько киловатт энергии при достаточно компактных размерах генератора на базе наноструктур. Это позволит обеспечить самые труднодоступные регионы мира надежным и дешевым доступом к электричеству, подытожили ученые.
