科学者たちは空気から電気を取り出す方法を発見した

マサチューセッツ大学アマースト校の科学者本当の意味で空気中から電気を取り出す技術を開発しました。もちろん、この技術はエネルギー保存則に違反しません。実際には空気には大量のエネルギーが含まれているため、タスクはそれを抽出してワイヤーやバッテリーなどに送るだけです。科学者たちは、この機能を実行する新しい発見を「空気生成の一般効果」と呼んでいます。この原理に基づいて構築されたデバイスはすでに発電に成功しており、大きな可能性を示しています。

科学者は湿った空気から電気を取り出す装置を開発した

空気中の電気はどこから来るのでしょうか？

空気中には膨大な量が含まれていますエネルギー。たとえば、私たちの頭上に浮かぶ雲は、実際には発電所全体です。ある研究によると、単一の雷雲の電圧は 2 ギガボルトに達します。しかし、残念なことに、人々は雷のエネルギーを利用できるように捕捉する方法をまだ発見していません。しかし、一般的に雲とは何ですか?そのエネルギーはどこから来るのでしょうか?

雲は水蒸気です大気中に浮遊する小さな水滴に凝縮します。吹雪に関する記事で説明したように、雷の原因は湿気です。つまり、空気中の蒸気がエネルギー源であるということになります。

空気には膨大なエネルギーが含まれていますが、人々はそれを取り出す方法を知りません。

科学者たちは、次のような装置を作成することができました。湿った空気から継続的に電力を受け取ることができます。他のエネルギー源からの電気と同様に、本来の目的に使用できます。

人工雲の仕組み

まず第一に、取得するという考えに注目してください。薄い空気からの電気は決して新しいものではありません。最近、科学者たちが細菌、あるいは水素を電気に変換する細菌の酵素を使って電気を生み出すことができたという事実について話しました。

現在の開発では使用する必要はありません水の分子が電気を生成するため、細菌と水素。このエネルギーを収集するために、科学者たちはナノ細孔 (Air-gen) を使用しました。それらは直径 100 ナノメートル未満のチューブと考えることができます。これは人間の髪の毛の直径の約1000分の1です。このようなナノ細孔を作成することは困難ですが、十分に可能です。さらに、科学者によれば、さまざまな材料から作ることができるそうです。

空気生成装置は空気中の水分子からエネルギーを抽出します

ナノポアの長さは自由ナノポアの距離に依存します。湿度の高い空気中の水分子の範囲、つまり、分子が別の水分子と衝突するまでに移動する距離。細孔には、セルロース、シルクプロテイン、酸化グラフェンなどの材料で作られた膜壁があります。

水の分子は空気生成に浸透し、上から下に向かって移動しますが、同時に側面のフィルムの壁に衝突します。この時点で、蓄積する物質に電荷が移動します。より多くの分子が上部に蓄積するため、ナノポアの異なる側面には異なる量のエネルギーが蓄積され、つまり不均衡が発生します。

この効果が生み出すのが、雲の中の稲妻。上昇気流により、雲の上部では水滴の衝突が活発になるため、雲の上部では正の電荷が過剰になり、下部では負の電荷が過剰になります。

Air-gen は実験室で電流を生成します

Air-genからの充電を電源に直接供給可能デバイスに蓄積されたり、バッテリーに蓄積されたりします。確かに、科学者たちは、このデバイスはまだ開発のかなり初期段階にあると警告しています。現在、彼は 260 ミリボルトのエネルギーを生成することができます。たとえば、スマートフォンに電力を供給するには、約 5 ボルトが必要です。ただし、Air-gen はスケーラブルであり、チームはその方法を知っています。彼らによれば、科学者らが『Advanced Materials』誌で報告しているように、フィルムの厚さが増すにつれて出力が増加する、つまりフィルムを互いに重ね合わせることができるという。

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ナノポアはさまざまな材料から作ることができるため、材料やデバイスは、使用されるさまざまな環境に適応できます。科学者たちは現在、さまざまな環境での Air-gen のテストと、デバイスをより実用的なものにするためのスケールアップに取り組んでいます。