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"空氣發(fā)電機"打造清潔電力

參考消息網(wǎng)發(fā)布時間:2023-05-30 10:10:56
據(jù)美國《大眾科學(xué)》月刊網(wǎng)站5月24日報道,研究人員最近構(gòu)建了一種材料,僅利用周圍環(huán)境的空氣就能產(chǎn)生近乎恒定的電力,從而可能為一種新的、幾乎無限的可持續(xù)、可再生能源奠定基礎(chǔ)。通過這項研究并基于過去的創(chuàng)新,研究人員聲稱,幾乎所有的表面都可以通過復(fù)制風(fēng)暴云的電學(xué)性能來變成發(fā)電機。

根據(jù)今天發(fā)表在美國《先進材料》雜志上的一篇新論文,馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的工程師們展示了一種新穎的“空氣發(fā)電機”薄膜,它依賴直徑小于100納米的微小孔洞――約為一根人類頭發(fā)直徑的千分之一。這些孔洞如此微小的直徑依賴于所謂的“平均自由程”,即單個分子在與另一個相同物質(zhì)分子相撞前所能行進的距離。

空氣中到處都飄浮著水分子,它們的平均自由程在100納米左右。當潮濕的空氣通過空氣發(fā)電機材料的小孔時,水分子會先直接接觸薄膜中一個上層洞穴,然后再接觸一個下層洞穴。這樣就造成了電荷非平衡,也就是電。

這是與風(fēng)暴云閃電放電一樣的物理學(xué)原理。雖然馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的這個團隊的產(chǎn)品所產(chǎn)生的電壓與一次閃電釋放的大約3億伏電壓相比微不足道,但其幾百毫伏的持續(xù)能量在可擴展性和日常應(yīng)用方面非常有前景。考慮到空氣濕度能夠在三維空間中擴散,這種材料的前景尤其值得關(guān)注。從理論上講,數(shù)千個空氣發(fā)電機層可以互相疊加,從而在不增加整體占用空間的情況下增加設(shè)備的數(shù)量。據(jù)研究人員說,這樣的產(chǎn)品可以為一般用途提供數(shù)千瓦功率的電力。

該論文資深作者、電子與計算機工程學(xué)助理教授姚軍(音)表示:“想象在未來的世界,你所到之處都能用上清潔電力。空氣發(fā)電機效應(yīng)意味著這樣的未來世界可以成為現(xiàn)實。”

來源:參考消息網(wǎng)

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