دانشمندان در دانشگاه ماساچوست امهرست را توسعه داده اند یک دستگاه است که با استفاده از یک پروتئین طبیعی برای ایجاد برق از رطوبت در هوا یک تکنولوژی جدید آنها می گویند می تواند پیامدهای قابل توجهی برای آینده انرژی های تجدید پذیر, تغییر آب و هوا و در آینده پزشکی است.

همانطور که امروز در طبیعتاین آزمایشگاه برق, مهندس جون یائو و میکروبیولوژیست درک Lovley در UMass Amherst ایجاد کرده اند که دستگاه آنها تماس بگیرید “Air-gen.” یا هوایی مجهز به ژنراتور با الکتریکی رسانا پروتئین ساخت نانوسيم های تولید شده توسط میکروب Geobacter. هوا-gen الکترود متصل به پروتئین ساخت نانوسيم های در چنین راهی است که جریان الکتریکی تولید شده از بخار آب به طور طبیعی موجود در جو است.

“ما به معنای واقعی کلمه ساخت برق از هوا نازک می گوید:” یائو. “هوا-gen تولید انرژی پاک 24/7.” دوست داشتنی که دارای پیشرفته پایدار زیست شناسی-بر اساس مواد الکترونیکی بیش از سه دهه می افزاید: “این شگفت انگیز ترین و هیجان انگیز استفاده از پروتئین نانو سيمهای نشده است.”

فن آوری های جدید توسعه یافته در یائو آزمایشگاه غیر آلاینده و تجدید پذیر و کم هزینه. آن می تواند تولید برق را حتی در مناطق بسیار کم رطوبت مانند صحرای بزرگ. آن را دارای مزایای قابل توجهی بیش از انواع دیگر انرژی های تجدید پذیر از جمله انرژی خورشیدی و باد Lovley می گوید چرا که بر خلاف این دیگر منابع انرژی تجدید پذیر هوا-gen نیازی به نور خورشید و یا باد “و حتی آن را با این نسخهها کار در داخل خانه.”

هوا-gen دستگاه نیاز به تنها یک فیلم نازک از پروتئین ساخت نانوسيم های کمتر از 10 میکرون ضخامت محققان توضیح دهد. پایین فیلم استراحت بر روی یک الکترود در حالی که یک الکترود کوچکتر را پوشش می دهد که تنها بخشی از نانوسیم فیلم نشسته در بالای صفحه. فیلم adsorbs بخار آب از جو است. ترکیبی از هدایت الکتریکی و سطح شیمی پروتئین ساخت نانوسيم های همراه با منافذ ريز بين ساخت نانوسيم های درون فیلم ایجاد شرایط است که تولید یک جریان الکتریکی بین دو الکترود.

محققان می گویند که نسل فعلی هوا-gen دستگاه قادر به قدرت الکترونیک کوچک و انتظار آنها را اختراع در مقیاس تجاری به زودی. گام های بعدی آنها طرح شامل توسعه هوا کوچک-gen “پچ” که می تواند قدرت الکترونیکی wearables مانند بهداشت و درمان و تناسب اندام مانیتور و ساعت هوشمند که از بین بردن نیاز برای باتری های سنتی. آنها همچنین امیدواریم که به توسعه هوا-gens به درخواست تلفن همراه, برای از بین بردن دوره ای شارژ.

یائو میگوید: “هدف نهایی این است برای ایجاد سیستم های در مقیاس بزرگ. برای مثال این تکنولوژی ممکن است گنجانیده شده به رنگ دیوار است که می تواند کمک برق خانه خود را. و یا ممکن است ما توسعه مستقل و هوایی-مجهز به ژنراتور تامین برق خارج از شبکه. هنگامی که ما رسیدن به مقیاس صنعتی برای تولید سیم من به طور کامل انتظار می رود که ما می توانیم سیستم های بزرگ که سهم عمده ای را به انرژی پایدار تولید است.”

در ادامه برای پیشبرد عملی بیولوژیکی قابلیت Geobacter, Lovley آزمایشگاه به تازگی توسعه یافته جدید میکروبی فشار به سرعت و ارزان تولید انبوه پروتئین ساخت نانوسيم های. “ما تبدیل شده E. coli به یک پروتئین نانوسیم کارخانه,” او می گوید. “با این مقیاس فرایند پروتئین نانوسیم عرضه نخواهد بود و از تنگنا به در حال توسعه این برنامه.”

هوا-gen کشف نشان دهنده غیر معمول همکاری میان رشته ای است ، Lovley کشف Geobacter میکروب در گل از رودخانه پوتوماک بیش از 30 سال پیش. آزمایشگاه خود را بعد از کشف توانایی خود را برای تولید الکتریکی رسانا پروتئین ساخت نانوسيم های. قبل از آمدن به UMass Amherst, یاا کار کرده بود برای سال در دانشگاه هاروارد که در آن او مهندسی دستگاه های الکترونیکی با سیلیکون ساخت نانوسيم های. نیروهای آنها را به دیدن اگر مفید دستگاه های الکترونیکی می تواند ساخته شده با پروتئین ساخت نانوسيم های برداشت شده از Geobacter.

Xiaomeng لیو یک دانشجوی دکتری در یائو آزمایشگاه در حال توسعه بود سنسور دستگاه که او متوجه چیزی غیر منتظره. او به یاد می آورد: “من دیدم که زمانی که ساخت نانوسيم های تماس گرفته شد با الکترود در یک روش خاص برای دستگاه های تولید شده در یک زمان. من در بر داشت که قرار گرفتن در معرض رطوبت جوی ضروری بود و این پروتئین ساخت نانوسيم های جذب آب تولید یک گرادیان ولتاژ در سراسر دستگاه.”

در علاوه بر این به درجه ژنرال یائو آزمایشگاه توسعه یافته چندین برنامه های کاربردی دیگر با پروتئین ساخت نانوسيم های. “این فقط آغاز عصر جدید از پروتئین های مبتنی بر دستگاه های الکترونیکی” گفت: یاا.

این تحقیقات حمایت می شد در بخشی از یک دانه صندوق از طریق دفتر تجاری سازی فناوری و سرمایه گذاری در UMass Amherst و توسعه پژوهش از بودجه دانشگاه است دانشکده علوم طبیعی.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی