Un Nou Dispozitiv Generează Energie Electrică Din Aer

Oamenii de știință de la Universitatea din Massachusetts Amherst au dezvoltat un dispozitiv care folosește o proteină bacteriană pentru a genera electricitate din umiditatea aerului. În opinia ei, această nouă tehnologie ar putea avea un impact semnificativ asupra viitorului energiilor regenerabile, schimbărilor climatice și viitorului medicamentului.

Curent electric de la vaporii de apă disponibili în mod natural

După cum relatează jurnalul Nature, inginerul electric Jun Yao și microbiologul Derek Lovley au dezvoltat ceea ce ei numesc „Air-gen”. Este format din nanofire de proteine conductoare electric, care sunt produse de microbi Geobacter sulfurreducens. Dispozitivul conectează electrozii la nanofirele proteice, astfel încât energia electrică este generată de vaporii de apă care sunt prezenți în mod natural în atmosferă.

Ecologic, regenerabil și ieftin

Noua tehnologie este ecologică, regenerabilă și ieftină. Se spune că este capabil să genereze energie electrică chiar și în zone cu umiditate extrem de scăzută, cum ar fi deșertul. Potrivit savantului, acesta are avantaje considerabile față de alte forme de energie regenerabilă, cum ar fi soarele și vântul, deoarece nu necesită lumina soarelui sau vânt și ar trebui să funcționeze și în interior.

Cum funcționează dispozitivul Air-Gen

Dispozitivul Air-Gen necesită doar o peliculă subțire de nanofire de proteine cu o grosime mai mică de 10 um, explică cercetătorii. Partea inferioară a filmului se sprijină pe un electrod, în timp ce un electrod mai mic, care acoperă doar o parte a filmului nanowire, se află pe partea superioară. Filmul adsorbă umiditatea atmosferică din atmosferă. O combinație între conductivitatea electrică și chimia de suprafață a nanoamelor proteice cuplată cu porii fini între nanofirele din film creează condițiile care creează un curent electric între cei doi electrozi.

Conform cercetatorilor, dispozitivul Air-Gen este capabil să genereze o tensiune continuă de aproximativ 0,5 V peste un strat gros de 7 pm și un curent de aproximativ 17 pA per cm ². Prin interconectarea mai multor dispozitive, tensiunea și curentul pot fi scalate liniar.

Dispozitivul curent Air-Gen operează dispozitive electronice mici

Cercetătorii spun că actuale dispozitive Air-Gen sunt capabile să opereze dispozitive electronice mici. Se așteaptă ca invenția să fie comercializată în curând. Ca pașii următori, intenționează să dezvolte un „patch” mic Air Gen. Se spune că este capabil să furnizeze dispozitive electronice, cum ar fi monitoare de sănătate și fitness și ceasuri inteligente cu electricitate, ceea ce face ca bateriile convenționale să fie inutile. De asemenea, speră că tehnologia telefonului mobil poate fi dezvoltată pentru a înlocui încărcarea periodică.

durabilitate

Proiectul dorește să utilizeze electricitate din bacterii pentru baterii

combustibil

Combustibil ecologic din apa uzată și energii regenerabile

Noua tulpină bacteriană pentru producția în masă

Pentru a avansa în continuare capacitățile biologice practice ale lui Geobacter, laboratorul Lovley a dezvoltat recent o nouă tulpină de bacterii care poate produce în masă nanowires de proteine mai rapid și mai rentabil. „Am transformat E. coli într-o fabrică de nanofire de proteine”, spune el. "Cu acest nou proces scalabil, furnizarea de nanofire proteice nu va mai fi un blocaj pentru dezvoltarea acestor aplicații."

Dispozitive electronice pe bază de proteine

Lovley a descoperit microbul Geobacter acum 30 de ani. Ulterior, laboratorul său a descoperit capacitatea lor de a produce nanofire de proteine conductoare electric.

În plus față de Air Gen, laboratorul Yao a dezvoltat alte câteva aplicații cu nanofirele proteice. "Acesta este doar începutul unei noi ere a dispozitivelor electronice pe bază de proteine", a spus Yao.