开发了一种利用云产生闪电的原理从空气中提取大量电力的方法:卡拉帕亚

开发了一种利用云产生闪电的原理从空气中提取大量电力的方法:卡拉帕亚
开发了一种利用云产生闪电的原理从空气中提取大量电力的方法:卡拉帕亚 1

空气储存了大量的电力。空气实际上储存了大量的电力。只要看看闪电的巨大能量你就会明白。如果我们能够利用周围丰富的空气发电,将获得多少能源将是难以想象的。事实上,之前已经有研究尝试利用空气发电。 “即便如此,要捕捉到那雷霆并在正确的时间使用它的电力也是极其困难的。”因此,美国马萨诸塞大学阿默斯特分校助理教授Jun Yao等人改变了想法。他说,如果很难从闪电中提取电力,那就制作类似闪电的东西。团队之前设计的系统渲染图/图片来源:Derek Lovley/Ella Maru Studio 应用雷雨云的机制,决定性因素是一个微小的孔洞 姚助理教授此前曾利用细菌衍生的蛋白质利用空气中的湿气发电我已经建造了一个设备。但在随后的研究中发现,只要孔足够小,各种材料都可以获得相同的发电效果。 “它可以是无机的、有机的或有生命的东西。”姚和他的同事将这种发电材料称为“Air-gen”。意思是空中力量。 Air-gen 利用空气发电的机制充分利用了一个分子在与另一个分子碰撞之前可以移动的平均距离(平均自由程)。对于空气中含有的水分子来说,距离约为100纳米,不到人类头发丝距离的1/1000。 Air-gen由两层薄膜组成,上层有小于100纳米的小孔。由于水分子的平均自由程,孔隙就像筛子一样。水分子试图通过孔隙流入下层膜,但由于它们不能同时全部进入,因此它们聚集在那里并自然带电。另一方面,带电的水分子也流入下层膜,但数量小于上层,因此失去了上下层之间的电荷平衡。然后,就像云中的闪电一样,电流流动起来。现在剩下的就是将电极连接到该薄膜并提取电力。 Air-gen 需要一对电极和两片带有直径小于 100 纳米小孔的薄膜。Dake / 图片来源:LIU ET AL., 10.1002/ADMA.202300748 未来能源供应前景广阔 空气发电非常薄,因此如果堆叠数千张空气发电,就可以产生几千瓦的电力。目前,仍然存在需要改进的问题,例如如何从更广泛的区域收集电力以及如何以最佳方式分层薄膜发电。然而,在未来,它似乎有潜力用于各种用途,从用于可穿戴终端的小型Air-gen到可以覆盖整个家庭用电的强大Air-gen。这种利用大气湿度发电的新方法似乎预见了一个可以随时随地获得清洁能源的未来。该研究发表在《Advanced Materials》(2023年5月5日)上。参考文献:科学家制造了一种人造“云”,可以从空气中汲取电力/研究表明,小孔是从空气中产生闪电般能量的关键/由 hiroching 撰写/由/ parumo 编辑

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