นักวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาอ้างว่าได้พัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถผลิตไฟฟ้าจากความชื้นในอากาศได้ อุปกรณ์นี้ใช้ฟิล์มบางๆ ของสายนาโนโปรตีนนำไฟฟ้า สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องได้ประมาณ 20 ชั่วโมง ก่อนชาร์จซ้ำด้วยตัวเอง นักวิจัยกล่าวว่าเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถให้พลังงานสะอาดโดยไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับสถานที่และสภาพแวดล้อมของโซลูชันพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ เช่น
เซลล์แสงอาทิตย์ ( Nature 10.1038/s41586-020-2553-9 )
อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยฟิล์มบางๆ ประมาณ 7 µm ของโปรตีน nanowire ที่เก็บเกี่ยวจากจุลินทรีย์Geobacter sulfurreducensที่สะสมอยู่บนอิเล็กโทรดทองคำที่มีพื้นที่ประมาณ 25 มม. 2 อิเล็กโทรด ขนาดเล็กกว่าประมาณ 1 มม. 2วางอยู่บนฟิล์มลวดนาโน
Jun Yaoวิศวกรไฟฟ้าแห่งมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าการตั้งค่านี้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องได้นานกว่า 20 ชั่วโมง หลังจาก 20 ชั่วโมง แรงดันไฟฟ้าลดลงจากประมาณ 0.5 V เป็น 0.35 V แต่เมื่อนำโหลดออก แรงดันไฟจะกลับมาที่ 0.5 V ภายในห้าชั่วโมง ซึ่งแสดงกระบวนการชาร์จด้วยตนเอง
นักวิจัยยังเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายเครื่องเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มผลผลิต ด้วยอุปกรณ์ 17 เครื่อง พวกเขาสามารถสร้าง 10 V และแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเหล่านี้สามารถจ่ายไฟให้กับ LED หรือจอแสดงผลคริสตัลเหลวขนาดเล็กได้
G. sulfurreducensถูกค้นพบ
โดยDerek Lovleyนักจุลชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ เขาบอกPhysics Worldว่าแบคทีเรียใช้สายนาโนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อเชื่อมต่อกับจุลินทรีย์ชนิดอื่นและแร่ธาตุ “ตัวอย่างเช่น ในดินและตะกอนGeobacter จะป้อนอิเล็กตรอนให้กับจุลินทรีย์ที่ผลิตก๊าซมีเทน ซึ่งใช้อิเล็กตรอนในการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นมีเทน” Lovley กล่าว “ Geobacterยังเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับแร่ธาตุเหล็กในดินและตะกอนเพื่อใช้แร่ธาตุเหล็กในลักษณะเดียวกับที่เราใช้ออกซิเจน”
ไฟฟ้าจากอากาศบาง
พลังงานถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์เนื่องจากการไล่ระดับความชื้นที่เกิดขึ้นภายในฟิล์ม nanowire เมื่อสัมผัสกับความชื้นตามธรรมชาติในอากาศตามที่นักวิจัยกล่าว อิเล็กโทรดขนาดเล็กที่ด้านบนเป็นกุญแจสำคัญ เนื่องจากปล่อยให้ด้านหนึ่งสัมผัสกับอากาศชื้น ทำให้ไล่ระดับความชื้นได้
Yao บอกPhysics Worldว่าวิธีการทำงานของอุปกรณ์นั้นเทียบได้กับสายฟ้า “ก้อนเมฆก่อตัวเป็นประจุบวกและประจุลบที่ด้านบนและด้านล่าง และเมื่อถึงเกณฑ์ที่กำหนด มันจะคายประจุผ่านแสงที่สว่างขึ้น” เขาอธิบาย “สิ่งนี้บ่งชี้ว่าประจุสามารถสร้างขึ้นจากสภาพแวดล้อม และเราอาจเก็บเกี่ยวเพื่อการผลิตไฟฟ้าได้ เราสามารถนึกได้ว่าอุปกรณ์ของเราเป็นก้อนเมฆขนาดเล็ก โดยด้านหนึ่งเปิดรับอากาศและอีกด้านหนึ่งปิดสนิท โมเลกุลของน้ำในอากาศชนกับพื้นผิวเปิดอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดประจุมากกว่าที่อื่น ในที่สุดความแตกต่างของประจุจะสร้างสนามไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ซึ่งจะขับกระแสไฟออก”
ไฟ LED ตกน้ำ ทีมทดลองได้พิจารณาแล้วว่า
ความชื้นแวดล้อมเป็นแหล่งพลังงานโดยการปิดผนึกด้านบนของอุปกรณ์ เพื่อป้องกันการแลกเปลี่ยนโมเลกุลของน้ำกับสายนาโน สิ่งนี้จะตัดเอาท์พุตไฟฟ้าซึ่งกลับมาเมื่อถอดซีลออก พวกเขายังพบว่าการเพิ่มความชื้นรอบข้างและด้วยเหตุนี้อัตราแลกเปลี่ยนของโมเลกุลน้ำจึงเพิ่มกำลังไฟฟ้าออก เพื่อตรวจสอบว่าไม่มีปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้ากับแผ่นทองคำ ทีมงานได้เปลี่ยนแผ่นโลหะด้วยอิเล็กโทรดคาร์บอนเฉื่อย และสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าที่คล้ายกันได้ อุปกรณ์ยังทำงานในที่มืดโดยขจัดผลกระทบจากเซลล์แสงอาทิตย์
Yao กล่าวว่าขณะนี้นักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มปริมาณพลังงาน “เราได้แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ต่างๆ สามารถเชื่อมต่อเพื่อเพิ่มพลังงานได้ ดังนั้น ณ จุดหนึ่ง จึงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสิ่งนี้จะขยายขนาดได้” เขากล่าว “เรากำลังดำเนินการด้านวัสดุศาสตร์และกลยุทธ์ทางวิศวกรรมเพื่อขยายเทคโนโลยี”
Elena Pettinelli สมาชิกในทีม จากมหาวิทยาลัย Roma Tre บอกกับPhysics Worldว่า “เราสามารถเห็นได้เป็นครั้งแรกที่ความละเอียดสูงมากของการปล่อยประจุบนดวงจันทร์ — ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร ลักษณะสำคัญ ความหนาของ รีโกลิ ธ
เรโกลิธด้านไกลมีความแตกต่างจากเรโกลิธที่ศึกษาอีกด้านหนึ่งของดวงจันทร์ งานในยุคอพอลโลแนะนำว่าโดยทั่วไปแล้วหินรีโกลิธจะมีความหนาเพียงไม่กี่เมตรและนั่งอยู่บนผิวลาวาที่ไหลผ่าน ในปี 2013 ระบบเรดาร์ที่คล้ายกันซึ่งใช้โดยภารกิจ Chang’E-3 ในด้านใกล้สามารถสำรวจได้ลึกเพียง 10 เมตรเท่านั้น ข้อจำกัดของความลึกในการสำรวจด้านใกล้นี้บ่งชี้ว่าหินรีโกลิธที่อยู่ด้านไกลมีรูพรุนมากกว่าและมีอิลเมไนต์น้อยกว่า ซึ่งเป็นแร่ที่ดูดซับเรดาร์ซึ่งมักพบในหินบะซอลต์ภูเขาไฟของดวงจันทร์
Credit : aioproductions.net americanhovawartclub.com asdcarlopoletti.com askdrwang.com benamatirecruiter.com blisterama.info bobosbigtopbabes.com bookbrouser.com brandrecoveryseries.com burberryoutletshoponline.net
