可以创造超级电池的两个丰富元素

数十年来，科学家一直在寻求具有先进的电池材料的特性，例如具有卓越的能量密度或赋予超长电池寿命的功能，从而导致了未来派的设计，例如模仿人的脊柱的可弯曲电池，形成了透气的纳米链结构。

但是也许他们一直在错误的地方寻找，大自然自己的生物王国提供了潜在的解决方案。

从稀薄的空气中发电可能听起来像是科幻小说。然而，马萨诸塞州大学阿默斯特分校的科学家已经推出了一种基于纳米线发芽细菌的新颖技术。

麻省大学电气工程师Jun Yao和微生物学家德里克·洛夫利（Derek Lovley）推出了Air-gen（或气动发电机），它使用的是属于Geobacter属的不寻常微生物，该微生物首先在波托马克河的泥泞沉积物中发现。俩？它们产生导电蛋白纳米线。

空气能直接从大气中的水蒸气产生电流，包括在内华达州或撒哈拉沙漠中等非常干燥的空气中产生电流。

创新者将Air-gen描述为“迄今为止蛋白质纳米线最令人惊讶和激动人心的应用”。

Air-Gen的工作原理

Air-gen可处理厚度仅为7微米的蛋白质纳米线薄膜。该设备将电极连接到超薄薄膜，薄膜的底部位于一个电极上，而较小的电极位于顶部，但仅覆盖纳米线薄膜的一部分。

Air-gen结合了蛋白质纳米线的表面化学性质和导电性以及薄膜中纳米线之间的细孔，在两个电极之间产生电流。

研究人员说，结果是：一种低成本，无污染且可再生的电池，可以24/7发电，既不需要阳光也不需要风，还可以在室内使用。

有关：

该设备在湿度为45％的情况下效果最佳，但在撒哈拉沙漠等干旱地区或新奥尔良等潮湿地区也能很好地工作。

可以肯定的是，Air-gen不会很快杀死可再生能源行业：单个设备产生的持续电压约为0.5伏，电流密度约为每平方厘米17微安。

它的能量不多，但研究人员说，可以通过将多个设备连接在一起来放大它。

例如，将17个Air-Gen设备连接在一起可以产生约10伏特的电压，足以为手机和其他个人电子设备（例如FitBit或类似的可穿戴设备）供电。

与以前的版本相比，这也是一大进步：以前使用纳米材料（例如石墨烯或聚合物）进行水力发电的研究仅能产生持续几秒钟的短时爆发。

大型系统

该团队表示，他们的最终目标是创建大型系统。为此，他们建议将该技术结合到墙面涂料中，为房屋供电或开发独立的气动发电机，为电网供电。

一个小障碍：培养大肠杆菌很难收获纳米线，科学家们说，它们将改用大肠杆菌-人和动物肠道中常见的细菌，因为它易于培养并且具有类似的发电能力。

“我们将大肠杆菌变成了蛋白质纳米线工厂，” Lovley说道，“通过这种新的可扩展流程，蛋白质纳米线的供应将不再成为开发这些应用程序的瓶颈。”

在想到壁画上的便便细菌之前，请记住大多数大肠杆菌菌株是无害的，并且是健康肠道的一部分。希望Lovley和他的团队会小心翼翼地将坏人拒之门外。

Air-gen用来从稀薄的空气中发电的确切作案手法令所有人（包括其创造者）都感到困惑。

马克斯·普朗克海洋微生物研究所的德克·德·比尔（Dirk de Beer）表示了自己的保留，他告诉《科学杂志》，该论文使他“有些担心”，因为他不确定为空气动力提供动力的电子来自何处。理解需要打招呼，他假定。

我们可以确定的是，空气发电并未违反《能源守恒定律》，而免费电力一定来自某个地方。但是，嘿，我们确实使用了许多技术，而没有正确了解它们如何工作。

在他的《过于复杂》中：塞缪尔·阿贝斯曼（Samuel Arbesman）认为，技术是理解的极限，而不是人类倾向于设计的基于规则的清晰系统，现代机器生态正在演变为更像自然生物系统的事物。

这似乎将Air-gen描述为发球区域。

即使E.coli让您畏缩，它也不是最疯狂的潜在电池解决方案。实际上，该细分市场中潜在的新突破似乎几乎每周都会出现，因此必须尽早提供一些东西。

锂硫电池希望有一天能胜过锂离子电池，IBM正在从海水中采购新电池，而沙子希望能够延长电池寿命，而科学甚至试图找到一种使人类生存的方法。利用自己的身体能量为设备供电，并用人类电池代替锂离子电池。

一切都很大程度地回归自然，因此空气必然会进入方程式。