タンパク質ナノワイヤを使用した環境湿度からの発電
Xiaomeng Liu1, Hongyan Gao1, Joy E Ward2
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Massachusetts, Amherst, MA, USA.
Nature
|February 19, 2020
まとめ
研究者らは ゲオバクター・スルフル・レデュセンスの タンパク質のワイヤーを用いて 継続的な発電の方法を開発しました この持続可能なエネルギー収集技術は 周囲の水分を活用し 場所に関係ない電源を提供します
科学分野:
- 材料科学
- バイオテクノロジー
- 持続可能なエネルギー
背景:
- 既存の環境エネルギー採集技術 (太陽光,熱電,機械) は,導入と継続的な発電に制限があります.
- 現在の水分ベースのエネルギー収集方法は,持続的な変換メカニズムが欠如しているため,断続的な電力のみを生成します.
研究 の 目的:
- 周囲の水分から電力を継続的に生成するための新しい方法を実証する.
- 持続可能なエネルギー採集のための実行可能な解決策として,タンパク質ワイヤーから作られた薄膜装置を導入する.
主な方法:
- 微生物Geobacter sulfurreducensからナノメートルスケールのタンパク質ワイヤを使用した薄膜装置の製造.
- 周囲の環境条件における発電能力の特徴
- 継続的なエネルギー生産を推進するメカニズムの分析
主要な成果:
- プロテインワイヤの装置は 周囲の空気で電力を継続的に生成します
- 7ミクロメートルの厚さのフィルムで約0. 5ボルトの持続電圧と17マイクロアンペア/平方センチメートルの電流密度を達成しました.
- フィルム内の自己維持の湿度グラデーションは,エネルギー生成の原動力として特定されました.
結論:
- Geobacter sulfurreducensのタンパク質線で作られた薄膜装置は,周囲の湿度から継続的な電気を生成することができます.
- この技術は既存の方法と比較して場所と環境の制限が少ない持続可能なエネルギー収集戦略を提供します.
- デバイスの線形スケーリングは,電圧と電流を増加させ,電子機器に電力を供給することができます.
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