使用蛋白质纳米线从环境湿度产生电力
Xiaomeng Liu1, Hongyan Gao1, Joy E Ward2
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Massachusetts, Amherst, MA, USA.
Nature
|February 19, 2020
概括
研究人员开发了一种使用来自Geobacter sulfurreducens的蛋白线连续发电的新方法. 这种可持续的能源采集技术利用环境水分,
科学领域:
- 材料科学
- 生物技术
- 可持续能源
背景情况:
- 现有的环境能源采集技术 (太阳能,热电,机械) 在部署和连续发电方面存在局限性.
- 由于缺乏持续的转换机制,目前的基于水分的能量采集方法只能产生间歇性电力.
研究的目的:
- 展示使用环境湿度连续发电的新方法.
- 引入由蛋白线制成的薄膜设备,作为可持续能源采集的可行解决方案.
主要方法:
- 使用微生物Geobacter sulfurreducens的纳米级蛋白线制造薄膜设备.
- 在环境环境条件下对发电能力的描述.
- 分析驱动连续能源生产的机制.
主要成果:
- 蛋白线装置在环境空气中持续产生电力.
- 用7微米厚的薄膜实现了大约0.5伏的持续电压和每平方厘米17微安培的电流密度.
- 在膜内自维持的湿度梯度被确定为能量生成的驱动力.
结论:
- 由Geobacter sulfurreducens蛋白线制成的薄膜设备可以从环境湿度中产生连续的电力.
- 与现有方法相比,这种技术提供了一种可持续的能源采集策略,
- 设备的线性缩放可以增加电压和电流以供电电子设备.
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