По словам доцента кафедры электротехники и вычислительной техники Инженерного колледжа Массачусетского университета в Амхерсте и старшего автора статьи Джун Яо, устройство работает аналогично грозовым облакам и молнии.
В облаках, которые представляют собой массу капель воды, каждая капля содержит заряд и при некоторых условиях может привести к возникновению разряда молнии.
Ученые создали небольшое облако, которое предсказуемо и непрерывно производит электричество, чтобы его можно было собирать. Такое «искусственное облако» основано на явлении, которое Яо и его коллеги называют «общим эффектом генерации воздуха».
Яо впервые обнаружил данный эффект в исследовании, которое он провел совместно с заслуженным профессором микробиологии Университета Массачусетса в Амхерсте Дереком Лоули в 2020 году.
Ученые выяснили, что электричество можно собирать из воздуха с помощью специального материала, сделанного из белковых нанопроволок, выращенных из бактерии Geobacter sulfurereducens. Они поняли, что могут сделать это устройство почти из любого материала, если в нем будут отверстия размером менее 100 нанометров.
Устройство состоит из тонкого слоя материала, заполненного наноотверстиями, которые позволяют молекулам воды проходить через верхнюю часть материала и попадать в нижнюю. Отверстия маленькие, поэтому молекулы воды создают «дисбаланс заряда» и бомбардировать верхнюю часть слоя большим количеством воды, которая несет заряд. Этот механизм создает явление, похожее на облако, поскольку верхняя часть имеет отличный от нижней заряд.
Воздух влажный, поэтому устройства могут работать постоянно, независимо от погоды и местоположения. В будущем электричество станет доступно везде благодаря таким устройствам, подчеркнул Яо.
Ранее российские ученые открыли новый способ совместить газовую и солнечную энергию.
