นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยเปิดตัวอุปกรณ์ที่ใช้โปรตีนเพื่อผลิตไฟฟ้า ‘ออกจากอากาศบางส่วน’

นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยเปิดตัวอุปกรณ์ที่ใช้โปรตีนเพื่อผลิตไฟฟ้า 'ออกจากอากาศบางส่วน'

นักวิจัยรู้สึกยินดีกับอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าสะอาด “จากอากาศบาง”นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ แอมเฮิร์สต์ ได้ออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้โปรตีนธรรมชาติเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าจากความชื้นในอากาศ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่พวกเขากล่าวว่าอาจมีนัยสำคัญต่ออนาคตของพลังงานหมุนเวียน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และอนาคตของการแพทย์

ตามที่รายงานในสัปดาห์นี้ใน

Natureห้องปฏิบัติการของวิศวกรไฟฟ้า Jun Yao และนักจุลชีววิทยา Derek Lovley ที่ UMass Amherst ได้สร้างอุปกรณ์ที่เรียกว่า “Air-gen” หรือเครื่องกำเนิดอากาศด้วยสายนาโนโปรตีนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดยจุลินทรีย์GeobacterAir-gen เชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับสายนาโนโปรตีนในลักษณะที่กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นจากไอน้ำที่มีอยู่ในบรรยากาศตามธรรมชาติที่เกี่ยวข้อง : แบตเตอรี่คาร์บอนไดออกไซด์แบบชาร์จไฟได้เต็มชุดแรกมีประสิทธิภาพมากกว่าลิเธียมไอออนถึงเจ็ดเท่า

“เรากำลังผลิตไฟฟ้าจากอากาศบางอย่างแท้จริง” 

เหยากล่าว “Air-gen สร้างพลังงานสะอาด 24/7”Lovely ผู้ซึ่งเชี่ยวชาญด้านวัสดุอิเล็กทรอนิกส์จากชีววิทยาที่ยั่งยืนมากว่าสามทศวรรษแล้ว กล่าวเสริมว่า “นี่เป็นการประยุกต์ใช้สายโปรตีนระดับนาโนที่น่าทึ่งและน่าตื่นเต้นที่สุด”เทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการของ Yao นั้นไม่ก่อให้เกิดมลพิษ สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และมีต้นทุนต่ำ สามารถผลิตไฟฟ้าได้แม้ในพื้นที่ที่มีความชื้นต่ำมาก เช่น ทะเลทรายซาฮารา มันมีข้อได้เปรียบที่สำคัญกว่าพลังงานหมุนเวียนรูปแบบอื่น ๆ รวมถึงพลังงานแสง

อาทิตย์และลม 

Lovley กล่าวเพราะไม่เหมือนกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่น ๆ เหล่านี้ Air-gen ไม่ต้องการแสงแดดหรือลมและ “ทำงานได้แม้ในอาคาร”ภาพกราฟิกของฟิล์มบางของสายนาโนโปรตีนที่ผลิตไฟฟ้าจากความชื้นในบรรยากาศ ภาพถ่ายโดยห้องปฏิบัติการ UMass Amherst/Yao และ Lovley

อุปกรณ์ Air-gen ต้องการเพียงฟิล์มบาง ๆ ของโปรตีน nanowire ที่มีความหนาน้อยกว่า 10 ไมครอน นักวิจัยอธิบาย ด้านล่างของฟิล์มวางอยู่บนอิเล็กโทรด ในขณะที่อิเล็กโทรดขนาดเล็กที่ครอบคลุมเพียงส่วน

หนึ่งของฟิล์มนาโนไวร์จะวางอยู่ด้านบน 

ฟิล์มดูดซับไอน้ำจากบรรยากาศการผสมผสานระหว่างการนำไฟฟ้าและเคมีพื้นผิวของสายโปรตีนนาโน ร่วมกับรูพรุนเล็กๆ ระหว่างสายนาโนภายในฟิล์ม จากนั้นจะสร้างสภาวะที่สร้างกระแสไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองนักวิจัยกล่าวว่าอุปกรณ์ Air-gen รุ่นปัจจุบันสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก และพวกเขาคาดว่าจะนำสิ่งประดิษฐ์นี้ไปสู่เชิงพาณิชย์ในไม่ช้า

อุปกรณ์ 

Air-gen ปัจจุบันสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็กได้ ภาพถ่ายโดยห้องปฏิบัติการ UMass Amherst/Yao และ Lovley

ต่อไป นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะดำเนินการวิจัยต่อไปโดยการพัฒนา “แพทช์” Air-gen ขนาดเล็กที่สามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ เช่น เครื่องตรวจสุขภาพและฟิตเนส และนาฬิกาอัจฉริยะ ซึ่งจะขจัดความต้องการแบตเตอรี่แบบเดิมๆ

พวกเขายังหวังที่จะพัฒนา 

Air-gens เพื่อนำไปใช้กับโทรศัพท์มือถือเพื่อกำจัดการชาร์จเป็นระยะYao กล่าวว่า “เป้าหมายสูงสุดคือการสร้างระบบขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีนี้อาจรวมเข้ากับสีทาผนังที่อาจช่วยเพิ่มพลังให้บ้านของคุณได้ หรือเราอาจพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใช้อากาศแบบสแตนด์อโลนที่จ่ายไฟฟ้าจากกริด

เว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ / แตกง่าย แตกบ่อย