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太阳系系主任
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创建一朵“人造云” 新技术全天候从稀薄空气中发电
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纳米孔是从稀薄空气中发电的秘诀。图片来源：德里克·洛夫利/艾拉·马鲁工作室 在未来世界，无论人们走到哪里都可获得清洁电力，而通用空气发电效应意味着这个场景可成为现实。美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的科研团队最新研究表明，几乎任何材料都可以变成一种从湿润空气中不断收集电力的设备，这为清洁电力的获取打开一扇宽阔的大门。这项研究发表在新一期的《先进材料》杂志上。 空气中含有大量的电力。自然界的云朵只不过是一团水滴，每一个液滴都含有电荷，当条件合适时，它可产生闪电，但人们不知道如何可靠地从闪电中捕获电力。新研究所做的是创建一朵人造的小规模云，生产可预测和连续的电力，以便人们能够将其收获。 “人造云”的核心取决于“通用空气发电效应”，研究人员称，从字面上看，任何一种材料都可从空气中收集电力，只要它具有一定的特性——有小于100纳米的孔。 团队根据这个数字设计了一个电力收集器，该收集器由一层薄薄的材料制成，其中填充了小于100纳米的孔，水分子从材料的上部通过到下部时会产生电荷不平衡，就像在云中一样。这就有效地创建一个“电池”，只要空气中有水分就可以运行。 由于空气湿度始终存在，收集器可以风雨无阻地全天候运行，这解决了风能或太阳能等技术仅在特定条件下工作这一瓶颈。 这种空气发电设备的厚度还不及人类头发宽度，因此可数千个堆叠在一起，有效地扩大能量却不增加设备的占地面积。研究团队称这种设备将能够为一般电力公用事业使用提供千瓦级的电力。 搜一搜“空气发电”，就会发现科研人员为了清洁能源，付出过多少努力。他们已经在无处不在的空气上打了不少主意，比如压缩空气，从空气中吸收水分，或者制造天然电池酶，实现“无中生有”发电。本文的研究描绘了一个未来世界，只要填充直径小于100纳米的孔，任何材料都可以从湿润空气中收集电力。创建一个“人造云”，设计一个电力收集器，人类就拥有了神奇的魔法，可以不间断利用空气发电。美丽绿色新世界大门打开了，期待它得到进一步开发。 |
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