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美(mei)國馬薩諸塞大學阿默(mo)斯特分校研(yan)(yan)究人員近日在《自(zi)然(ran)》雜志發表研(yan)(yan)究報(bao)告(gao)稱，他們開發出一種新型發電設備，能(neng)夠通過一種蛋白(bai)納米(mi)薄膜(mo)，利用空氣(qi)中的水(shui)分產(chan)生電能(neng)。研(yan)(yan)究人員表示，這種“憑空發電”的技術可能(neng)對可再生能(neng)源(yuan)、氣(qi)候變化等產(chan)生重大影響(xiang)。

研(yan)究人(ren)員將這種新設備稱為“空氣(qi)發電(dian)機”，其最主要的(de)(de)構件是由微(wei)生(sheng)物地桿菌(jun)生(sheng)產的(de)(de)導電(dian)蛋白納(na)米線(xian)構成的(de)(de)厚度(du)(du)只有(you)7微(wei)米的(de)(de)納(na)米薄膜。當暴露于空氣(qi)中(zhong)時，薄膜會吸收其中(zhong)的(de)(de)水分(fen)，形成一個可自(zi)我維(wei)持的(de)(de)水分(fen)梯度(du)(du)。以這一水分(fen)梯度(du)(du)為驅動力(li)，設備會產生(sheng)約0.5伏(fu)的(de)(de)持續電(dian)壓，電(dian)流密度(du)(du)約為每平(ping)方厘米17微(wei)安(an)。

研究人員(yuan)指出(chu)，從環(huan)境(jing)中收集能(neng)量的(de)(de)(de)自(zi)持系統為清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)帶來了(le)希望，但如太陽(yang)能(neng)電池這(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)已(yi)知(zhi)技(ji)術都(dou)有(you)特定的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)要(yao)求，這(zhe)(zhe)些要(yao)求限(xian)制了(le)它們的(de)(de)(de)部署，也限(xian)制了(le)它們的(de)(de)(de)發電潛(qian)力(li)。無處不在(zai)(zai)的(de)(de)(de)空氣(qi)則提供了(le)另一種選擇。他們開發的(de)(de)(de)新技(ji)術無污染，可再生，成本也很低(di)，與太陽(yang)能(neng)、風能(neng)等可再生能(neng)源(yuan)相比，具有(you)明顯優勢。新設備對(dui)位置或環(huan)境(jing)條件沒(mei)有(you)過多(duo)要(yao)求，不需要(yao)陽(yang)光或風，甚至可以(yi)在(zai)(zai)室(shi)內使(shi)用，即使(shi)在(zai)(zai)如撒(sa)哈拉沙漠這(zhe)(zhe)樣(yang)濕度極低(di)的(de)(de)(de)地區，它也可以(yi)發電。

研究人員稱(cheng)，當前一代“空氣發電(dian)機”能夠(gou)為小型電(dian)子設備(bei)供電(dian)，他(ta)們(men)希望能很快將其推(tui)向商用;下一步，他(ta)們(men)計劃對設備(bei)進(jin)行升級，讓(rang)其可為智(zhi)能手表等可穿戴電(dian)子設備(bei)供電(dian);而(er)他(ta)們(men)的最終(zhong)目標(biao)則是制(zhi)造(zao)出能夠(gou)為房屋供電(dian)的大(da)型系統。

新(xin)結(jie)(jie)構能利(li)用(yong)(yong)濕度(du)差異來(lai)發電(dian)，盡管電(dian)力(li)不大，足(zu)以供給微(wei)型傳感器等元件。納(na)米技術的進步，讓利(li)用(yong)(yong)自(zi)然(ran)環境中的微(wei)小能量變得簡單，比如有些(xie)納(na)米結(jie)(jie)構可(ke)以利(li)用(yong)(yong)微(wei)微(wei)流動的空氣發電(dian)。這些(xie)創(chuang)新(xin)投入(ru)實用(yong)(yong)后，在(zai)世界各個角落(luo)部署微(wei)型電(dian)器將(jiang)十分方便(bian)。