تمكن علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من الحصول على الكهرباء من الهواء باستخدام البروتين البكتيري

طورت مجموعة من العلماء من جامعة ماساتشوستس للتكنولوجيا منشأة لتوليد الطاقة من الهواء. صحيح ، هناك شرط أساسي - وجود الرطوبة في الهواء. عنصر العمل الرئيسي هو فيلم رقيق للغاية من أسلاك بروتينية موصلة .

يتم إنتاجها بواسطة بكتيريا Geobacter sulfureducens. سمك الخيوط هو 7 ميكرومتر فقط. هيكله مسامي ، حيث يتكون الفيلم من العديد من الأسلاك النانوية. يتم وضع الأسر بين أقطاب الذهب. الحجم الكلي للجهاز 1 * 2 سم.



يمكن الحصول على الكهرباء بسبب ما يسمى بتدرج الرطوبة بين الهواء الجوي وطبقات خيوط البروتين. في هذه الحالة ، يمكن استخدام التيار المولد لأغراض عملية. الكهرباء المولدة بواسطة 17 جهاز كافية لتشغيل شاشة صغيرة.

وفقا للباحثين ، يتم توليد الكهرباء نتيجة تأين مجموعات الكربوكسيل على سطح خيوط البروتين بسبب وجود جزيئات الماء. هذا يؤدي إلى ظهور البروتونات المتنقلة ، التي تعمل كحامل شحن في مثل هذا النظام.



يؤدي تدرج الرطوبة إلى ظهور تدرج تركيز حاملات الشحن . ونتيجة لذلك ، ينشأ انتشار البروتون ويظهر احتمال مشابه للإمكانيات الكامنة للخلايا الحية.

بالنسبة للجهد وقوة التيار ، في حالة الراحة ، يعطي المولد حوالي 0.5 فولت. إذا تم إغلاق الدائرة ، يصل التيار إلى قيمة 250 nanoamps. عندما يعمل المولد لمدة 20 ساعة ، ينخفض ​​الجهد بمقدار الثلث. بعد إيقاف تشغيل الجهاز ، يتم استعادته في حوالي خمس ساعات ، وبعد ذلك يكون قادرًا على إعطاء التيار بنفس الخصائص.

نقطة مهمة - لا تعتمد معلمات المولد على الإضاءة أو عوامل أخرى. يصل الجهد في شبكة 17 جهازًا إلى 10 فولت.



المهمة الرئيسية الآن هي إنتاج أسلاك بروتينية. سيقوم العلماء بحل هذه المشكلة بسبب البكتيريا القولونية. إذا نجح كل شيء ، فبمساعدة نوع جديد من المولدات ، سيكون من الممكن شحن الأدوات الصغيرة ، بما في ذلك الساعات الذكية والهاتف. ربما سيكون من الممكن جعل الفيلم البروتيني أحد مكونات الطلاء - ومن ثم يصبح الجدار المطلي بهذا الطلاء مولدًا للكهرباء.

من أجل توليد الطاقة ، تحتاج الأداة إلى الهواء فقط بمستوى معين من الرطوبة - ولا شيء أكثر. إذا كان بالإمكان إحضار المولد إلى حالة التصميم الصناعي ، فربما تحصل "الطاقة الخضراء" على اتجاه آخر للتنمية.