В США получили электричество из воздуха

В США получили электричество из воздуха [фото]

Комментарии: 1
Фото: Xiaomeng Liu et al. / Nature, 2020.

В США сделали прибор с белковыми нанонитями, которые получают электричество из влажного воздуха. Инженер Цзюнь Яо и микробиолог Дерек Ловли из Массачусетского технологического университета назвали творение Air-gen, или пневматический генератор с электропроводящими белковыми нанопроволоками.

Бактерии Geobacter sulfurreducens создали белковые нанонити, из которых ученые сотворили пористую пленку толщиной приблизительно семь микрометров. Ее оснастили золотыми электродами, создающими напряжение. Электроток появляется из-за водяного пара в воздухе. Размер генератора - сантиметр на два, объемная мощность - четыре милливатта на кубический сантиметр, пишет Nature.

- Мы буквально производим электричество из воздуха. Air-gen генерирует чистую энергию 24/7. Это самое удивительное и захватывающее применение белковых нанопроводов в истории науки, - заявил Яо.

Разработчики утверждают, что прибор создает электричество даже при низкой влажности, например, в Сахаре. В отличие от солнечных батарей и ветряков, работает в темной комнате. Эксперимент с 17 устройствами продемонстрировал, что на белковых нитях работает небольшой экран. Без нагрузки сохраняется приблизительно 0,5 вольта напряжения, а замыкание цепи вызывает 250 наноамперов тока.

Устройство может работать десятки часов. За 20 часов эксперимента с резистором напряжение ослабло на треть. Резистор отключили и напряжение восстановилось за пять часов.

Как это работает

Ученые объяснили механизм ионизацией карбоксильных групп при контакте белковых нитей с молекулой воды. Это создает подвижные протоны - носитель заряда. Влажность поверхности и основания пленки не одинакова, это вызывает градиент концентрации носителей заряда и диффузию протонов. Появляется потенциал, похожий на потенциал покоя в клетке.

Градиент влажности и носителей заряда в генераторе. Фото: Xiaomeng Liu et al. / Nature, 2020
Схема генератора. Фото: Xiaomeng Liu et al. / Nature, 2020

В ноябре "КП" в Украине" рассказывала, как военным США передали энергию лазером. 400 ватт преодолели 325 метров, но ученые мечтают получать электричество из Космоса. Для этой цели ВВС США заказали устройство у американской компании Northrop Grumman. Заключили контракт на 100 миллионов долларов.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Родился первый ребенок, ради которого заморозили незрелую яйцеклетку

Бесплодная женщина стала мамой здорового малыша.

Чтобы не пропустить все самое важное и интересное, подписывайтесь на нас в соцсетях