Учёные давно заявляют, что воздух пропитан электричеством. Поэтому, если научиться его извлекать, человечество получит неиссякаемый источник энергии. Данной проблемой давно занимаются специалисты из Массачусетского технологического университета в Амхерсте (UMass Amherst).
В своих исследования учёные работают с культурами бактерий Geobacter sulfurreducens. В университете доказали, что наноструктуры из бактерий и продуктов их жизнедеятельности способны вырабатывать электричество. Производимые живыми организмами белковые нити нанометровой толщины создают среду с оптимальными условиями для извлечения влаги из воздуха. Именно данная технология легла в основу пластыря, который способен вырабатывать электричество, используя влагу человека.
Материал, который состоит из большого количества нанонитей, создаёт перепад уровня влажности между электродами, что позволяет запустить процесс ионизации во влажной среде. Таким образом возникает разность потенциалов между катодом и анодом. В дальнейшем, если к таком генератору подключить нагрузку, происходит протекание электрического тока. В этом случае для работы технологии требуется только влага.
Новые исследования показали, что для создания подобного генератора бактерии вовсе не нужны. Генератор можно сконструировать из множества легкодоступных материалов, но главное соблюсти определённые условия. Ключевое из них — это создание перепада влажности, а как его добиться — это дело десятое.
Разработанный за стенами UMass Amherst генератор представляет собой две перфорированные плёнки, лежащие друг на друге. Размер каждого отверстия составляет всего 100 нм. Это сделано с той целью, чтобы молекулы воды проникали сквозь них с трудом. Таким образом верхняя плёнка имеет большую степень влажности, чем нижняя. По словам учёных, их устройство имитирует грозовое облако.
В зависимости от влажности воздуха можно выбирать тот или иной материал: для пустыни он будет один, для тропических регионов — другой. Авторы исследования сообщают, что в будущем можно будет создавать генераторы электричества из воздуха киловаттного уровня. Результатами работы они поделились в журнале Advanced Materials.
