Новый метод генерации электроэнергии означает, что довольно скоро вам больше не придется заряжать телефон.
В то время как беспроводные зарядные устройства, использующие электромагнитную индукцию для зарядки вашего телефона или других устройств, означают, что вам больше не нужно подключаться для зарядки, однако есть еще более удобный и быстрый способ.
Генератор Air-gen использует природный белок для производства электричества из водяного пара.
«Мы буквально производим электричество из воздуха», - сказал инженер-электрик и доцент Цзюнь Яо, который возглавлял разработку Air-gen в Университете Массачусетса в Амхерсте вместе с микробиологом и профессором Дереком Ловли.
В генераторе используется пленка белковых проволок нанометрического масштаба (одна миллиардная часть метра), собранная из частицы Geobacter серный , который может производить электричество.
Провода соединены с электродами и проводят электричество, используя естественно присутствующие водяные пары в воздухе.
«Air-gen генерирует чистую энергию круглосуточно, - сказал профессор Ловли. «Это самое удивительное и захватывающее применение белковых нанопроводов».
Проф Ловли должен знать. Он был первым, кто изолировал бактерии, использованные в белковых нанопроводах, от песка в реке Потомак, которая течет вдоль столицы США в 1987 году.
В настоящее время Air-gen достаточно мощный только для небольших электронных устройств, но его разработчики хотят расширяться.
Их следующий шаг - разработка небольшого патча для носимой электроники, такой как фитнес-трекеры и умные часы.
После этого команда планирует «замахнуться» на мобильные телефоны, чтобы исключить необходимость периодической зарядки.
Аккумуляторы в наших смартфонах становятся все больше и лучше, но некоторые производители заявляют о том, что время автономной работы от батареи несколько дней, по сравнению с отсутствием необходимости беспокоиться о зарядке телефона.
Хотя в ближайшем будущем проекта находится электроника малого масштаба, у профессора Яо большие амбиции.
«Конечная цель заключается в создании крупномасштабных систем», - сказал он, сославшись на потенциальное использование, например, краски для стен, которая может привести в действие ваш дом или автономные генераторы с пневматическим приводом, которые подают электричество от сети.
«Как только мы перейдем к промышленным масштабам производства проволоки, я полностью ожидаю, что мы сможем создать большие системы, которые внесут существенный вклад в устойчивое производство энергии», - сказал профессор Яо.
Лаборатория также работает над способами сделать необходимые белковые нанопроволоки более эффективными, используя различные бактерии.
«Мы превратили E. coli в фабрику по производству белковых нанопроводов», - сказал профессор Ловли. «Благодаря этому новому масштабируемому процессу поставки белковых нанопроводов больше не будут узким местом для разработки этих приложений».
Прорывом в разработке стал один из докторов наук профессора Яо, Сяомен Лю, который разрабатывал сенсорные устройства, когда сделал невероятное открытие.
«Я видел, что когда нанопроволоки контактировали с электродами определенным образом, устройства генерировали ток. Я обнаружил, что воздействие атмосферной влажности имеет важное значение и что белковые нанонити поглощают воду, создавая градиент напряжения на устройстве », - сказал он.
Но Air-gen не требует большого количества воды в атмосфере, и исследователи уверены, что он будет работать в таких местах, как пустыня Сахара, где средняя влажность составляет всего 25 процентов.
По словам исследователей, Air-gen обладает значительными преимуществами по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная энергия и ветер, потому что он не так зависит от фактической погоды дня и даже не должен находиться на улице.
«Это только начало новой эры электронных устройств на основе белка», - сказал профессор Яо.
