Суббота, 17 мая, 2025
Новости биотехнологий
No Result
View All Result
No Result
View All Result
Новости биотехнологий
No Result
View All Result
Home Нанобиотехнологии

Новая зеленая технология генерирует электричество “из воздуха”

19.02.2020
Нанобиотехнологии
0
29
VIEWS
Share on FacebookShare on Twitter

Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте разработали устройство, использующее природный белок для выработки электричества из влаги в воздухе. По их словам, новая технология может иметь значительные последствия для будущего возобновляемых источников энергии, изменения климата и будущего медицины.

[penci_related_posts title=”Вам также может быть интересно” number=”4″ style=”list” align=”none” displayby=”cat” orderby=”random”]

Как сообщалось в журнале Nature, лаборатории инженера-электрика Цзюня Яо и микробиолога Дерека Ловли из UMass Amherst создали устройство, которое они называют «Air-gen» или воздушным генератором, с электропроводящими белковыми нанопроводами, производимыми микробом Geobacter. Air-gen соединяет электроды с белковыми нанопроводами таким образом, что электрический ток генерируется водяным паром, естественно присутствующим в атмосфере.

University of Massachusetts Amherst

«Мы буквально производим электричество из воздуха», – говорит Яо. «Air-gen генерирует чистую энергию 24 часа в сутки». Лавли, который более трех десятилетий разрабатывает электронные материалы на основе устойчивой биологии, добавляет: «Это самое удивительное и захватывающее применение белковых нанопроводов».

Новая технология, разработанная в лаборатории Яо, является экологически чистой, возобновляемой и недорогой. Он может генерировать электроэнергию даже в районах с чрезвычайно низкой влажностью, таких как пустыня Сахара. По словам Ловли, она обладает значительными преимуществами по сравнению с другими видами возобновляемой энергии, в том числе солнечной и ветровой, поскольку, в отличие от других источников возобновляемой энергии, Air-gen не требует солнечного света или ветра и «работает даже в помещении».

Исследователи объясняют, что для устройства Air-gen требуется только тонкая пленка белковых нанопроводов толщиной менее 10 микрон. Нижняя часть пленки опирается на электрод, в то время как меньший электрод, который покрывает только часть пленки нанопроволоки, находится сверху. Пленка адсорбирует водяной пар из атмосферы. Комбинация электропроводности и химического состава поверхности белковых нанопроводов в сочетании с мелкими порами между нанопроводами в пленке создает условия, которые генерируют электрический ток между двумя электродами.

Исследователи говорят, что нынешнее поколение устройств Air-gen способно питать малую электронику, и они рассчитывают вскоре вывести изобретение на коммерческий уровень. Следующие шаги, которые они планируют включить, включают разработку небольшого «патча» Air-gen, который может питать электронные носимые устройства, такие как мониторы здоровья и фитнеса, а также умные часы, что устранит потребность в традиционных батареях. Они также надеются разработать Air-gens для мобильных телефонов, чтобы исключить периодическую зарядку.

Яо говорит: «Конечная цель – создать крупномасштабные системы. Например, эта технология может быть включена в краску для стен, которая может помочь в электропитании вашего дома. Или мы можем разработать автономные генераторы с пневматическим приводом, которые подают электричество от Как только мы перейдем к промышленным масштабам производства проволоки, я полностью ожидаю, что мы сможем создать большие системы, которые внесут существенный вклад в устойчивое производство энергии ».

Продолжая развивать практические биологические возможности Geobacter, лаборатория Ловли недавно разработала новый микробный штамм для более быстрого и недорогого массового производства белковых нанопроводов. «Мы превратили E. coli в фабрику по производству белковых нанопроводов», – говорит он. «Благодаря этому новому масштабируемому процессу поставки белковых нанопроводов больше не будут узким местом для разработки этих приложений».

Открытие Air-gen отражает необычное междисциплинарное сотрудничество, говорят они. Ловли обнаружил микроба Geobacter в грязи реки Потомак более 30 лет назад. Позднее его лаборатория обнаружила его способность производить электропроводящие белковые нанопроволоки. До прихода в UMass Amherst Яо много лет проработал в Гарвардском университете, где разрабатывал электронные устройства с кремниевыми нанопроводами. Они объединили свои усилия, чтобы посмотреть, можно ли создать полезные электронные устройства из белковых нанопроводов, собранных у Geobacter.

Сяомен Лю, доктор философии студент в лаборатории Яо разрабатывал сенсорные устройства, когда заметил что-то неожиданное. Он вспоминает: «Я видел, что, когда нанопроволоки контактировали с электродами особым образом, устройства генерировали ток. Я обнаружил, что воздействие атмосферной влажности является существенным и что белковые нанопроволоки адсорбируют воду, создавая градиент напряжения на устройстве».

В дополнение к Air-gen лаборатория Яо разработала несколько других приложений с белковыми нанопроводами. «Это только начало новой эры электронных устройств на основе белка», – сказал Яо.

Исследование было поддержано частично из начального фонда через Управление коммерциализации технологий и венчурных предприятий в UMass Amherst и фонды научных исследований из Колледжа естественных наук кампуса.

Предыдущий

HeadHunter назвал самые востребованные профессии в ближайшем будущем

Следующий

Как коктейль из существующих лекарств может регенерировать инсулин-продуцирующие клетки при диабете

  • Конфиденциальность

© 2021-2024 Новости биотехнологий

  • БИОИНФОРМАТИКА
  • БИОБЕЗОПАСТНОСТЬ
  • НАНОБИОТЕХНОЛОГИИ
  • СИНТЕТИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
  • ОТРАСЛЕВЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ
  • ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
  • СТАРТАПЫ
  • COVID-19

© 2021-2024 Новости биотехнологий

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password?

Create New Account!

Fill the forms below to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Просматривая этот сайт, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности