Учёные научились создавать электричество из воздуха

В основе инновационной технологии лежит реакция с участием природного белка и содержащейся в атмосфере влаги. Разработанное устройство экологически безопасно и обладает серьёзными преимуществами перед другими видами возобновляемой энергии.

Команда инженеров и микробиологов из Массачусетского университета в Амхерсте (University of Massachusetts Amherst) разработала уникальное устройство, которое может вырабатывать электроэнергию буквально из воздуха, используя для этого природный белок. Учёные заявляют, что новая технология очень важна для дальнейшего развития многих областей, в частности, медицины и возобновляемых источников энергии, а также способна сократить негативные последствия глобального изменения климата. Открытие опубликовано в специализированном научном издании Nature.

Авторы работы, инженер-электрик Цзюнь Яо и микробиолог Дерек Ловли, назвали своё устройство «Air-gen». Принцип действия технологии достаточно прост: экологичный «воздушный генератор» соединяет электроды с белковыми нанопроводами, производимыми специальным микробом Geobacter, в результате чего электрический ток производится водяным паром, естественным образом присутствующим в атмосфере Земли.

«Мы буквально производим электричество из воздуха. Air-gen генерирует чистую энергию 24 часа в сутки», - подчеркнул Яо.

Учёные отмечают, что на сегодняшний день это самое удивительное применение белковых нанопроводов. Разработанная технология, похоже, состоит из одних достоинств: она не только экологически чистая и возобновляемая, но и не требует больших затрат. При этом, по словам Ловли, устройство обладает значительными преимуществами перед другими источниками возобновляемой энергии, например, солнечной и ветровой, поскольку в отличие от них генератору не требуются никакие особые условия. Работа Air-gen не зависит от времени суток или погоды, он может производить электроэнергию даже в районах с предельно низкой влажностью, таких как пустыня Сахара, а также функционирует в помещениях.

Для устройства учёные использовали плёнку из белковых нанопроводов толщиной меньше 10 микрон. Нижняя часть плёнки соприкасается с электродом, а сверху нанопроволоки находится ещё один, меньший электрод, который покрывает лишь часть плёнки. Сама плёнка адсорбирует из воздуха водяной пар. Крошечные поры между нанопроводами в сочетании с комбинацией электропроводности и химического состава поверхности белковых проводов создают условия, при которых между двумя электродами возникает электрический ток.

Специалисты заявляют, что первое поколение устройств Air-gen вполне способно питать малогабаритную электротехнику. В ближайшем будущем авторы рассчитывают доработать своё изобретение и вывести его на коммерческий уровень. В частности, планируется создание небольшого «патча» Air-gen, который сможет заряжать персональные мобильные устройства, такие как мониторы здоровья и фитнеса, умные часы, а главное - смартфоны.

Конечной целью разработок, по словам учёных, является создание крупномасштабных автономных систем, полностью основывающихся на данной технологии. К примеру, отмечает Яо, Air-gen может быть добавлен в краску для стен, которая в итоге станет питать электричеством весь ваш дом.

«Как только мы перейдём к промышленным масштабам производства проволоки, я полностью ожидаю, что мы сможем создать большие системы, которые внесут существенный вклад в устойчивое производство энергии. Это только начало новой эры электронных устройств на основе белка», - подчеркнул инженер.

Читайте также:

Созданы первые в мире живые роботы – ксеноботы

Учёные объявили о небывалом прорыве в области биоинженерии и робототехники: попытки создать программируемый живой организм увенчались успехом. Крошечные роботы, сделанные из настоящих стволовых клеток, не являются ни машинами, ни каким-либо из известных видов живых существ.

Гель для восстановления зубов: прорыв в стоматологии от китайских учёных

Группе специалистов в Китае удалось разработать уникальный гель, содержащий кальций и фосфат, который самостоятельно восстанавливает зубную эмаль. Открытие может положить конец эре пломб в лечении кариеса. До этого изобретения регенерация зубов, самой твёрдой биологической ткани, была серьёзной проблемой дантистов.