Учени от Масачузетския технологичен институт показаха как практически всеки материал може да бъде превърнат в устройство, което непрекъснато получава електричество от влажен въздух. Тайната се крие в това, материалът да бъде снабден с нано-пори с диаметър под 100 nm. Резултатите от изследването са публикувани в списание Advanced Materials.
“Във въздуха се съдържа огромно количество електричество, – казват изследователите. – Представете си облак, който представлява голяма маса капки вода. Всяка от тези капки съдържа заряд и при съответните условия облакът може да създаде мълния. Ние създадохме малък изкуствен облак, който предсказуемо и непрекъснато произвежда енергия за нас и тази енергия може да бъде събирана”.
Принципът на работа на изкуствения облак е наречен “Air-gen ефект”. В конкретния случай учените са използвали специален материал от белтъчни нано-нишки, създадени от бактерията Geobacter sulfurreducens. Air-gen ефектът обаче е универсален и всеки материал може да събира електричество, достатъчно е в него да бъдат разпробити отвори с размери под 100 nm, тоест, под една хилядна от дебелината на човешкия косъм.
Диаметърът на отвора е свързан с параметър, известен като “дължина на свободния пробег” – разстояние, което изминава молекулата на вещество (в случая вода във въздуха), преди да се сблъска с друга молекула от същото вещество. Когато молекулите се намират в уравновесено състояние във въздуха, тяхната дължина на свободен пробег е около 100 нанометра.
На базата на този показател може да се създаде устройство за генериране на електричество. Порите в материала пропускат водата от горната му част към долната. Но тъй като всяка пора е много малка, водните молекули преминават със забавяне през тях и биват настигани от следващите молекули. Така се създава разлика в електрическите потенциали и съответно – протичане на ток.
Устройството ще работи непрекъснато дотогава, докато във въздуха има влага. Изследователите не съобщават каква мощност има техният прототип и можем да предположим, че е много малка. Но едно такова устройство може да се мащабира до огромни размери, и то не само на широчина, но и във височина – тоест, според нуждите от електроенергия в конкретния регион. Така ще може да се добива чиста енергия в почти всяко място на земята.