新型能量采集設(shè)備可為微型傳感器供電

有一種新型的發(fā)電設(shè)備，可以利用空氣中的水分通過蛋白質(zhì)納米膜發(fā)電。據(jù)分析，這種能量采集設(shè)計雖然功率不大，但足以為微傳感器等部件供電。研究人員表示，這種憑空發(fā)電技術(shù)可能對再生能源和氣候變化產(chǎn)生巨大影響。

這種新設(shè)備在業(yè)內(nèi)被稱為空氣發(fā)生器，其主要成分是厚度僅為7微米的納米膜，由微生物土桿菌產(chǎn)生的導(dǎo)電蛋白質(zhì)納米線構(gòu)成。當(dāng)暴露在空氣中時，薄膜會吸收的水分，形成自持的水分梯度。以該濕度梯度為驅(qū)動力，該裝置產(chǎn)生約0.5伏的持續(xù)電壓和約17微安每平方厘米的電流密度。

從環(huán)境中收集能量的自我維護系統(tǒng)給清潔能源帶來了希望，但太陽能電池等已知技術(shù)有特定的環(huán)境要求，限制了其部署和發(fā)電潛力。無處不在的空氣提供了另一種選擇。他們研發(fā)的新技術(shù)無污染，可再生，成本低。與太陽能、風(fēng)能等可再生能源相比，具有明顯的優(yōu)勢。這種新設(shè)備不需要太多的位置和環(huán)境條件，不需要太陽和風(fēng)，也可以在室內(nèi)使用，即使在濕度極低的地區(qū)，撒哈拉沙漠也可以發(fā)電。

研究人員表達，目前一代空氣發(fā)電機能夠為小型電子設(shè)備供電，期望立即投入商業(yè)使用；接下去，他們計劃升級設(shè)備，使其能夠為智能手表等可穿戴電子設(shè)備供電；他們的最終目標(biāo)是制造一個能夠為房屋供電的大型系統(tǒng)。

新的結(jié)構(gòu)可以利用濕度差發(fā)電，盡管功率只足以供應(yīng)微傳感器而不能供應(yīng)其他組件。但伴隨著納米技術(shù)的發(fā)展趨勢，在自然環(huán)境中輕輕松松運用微能。例如，一些納米結(jié)構(gòu)可以用輕微流動的空氣發(fā)電。這些創(chuàng)新實踐后，在各個行業(yè)的機械設(shè)備中配置微型傳感器將非常方便。

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