據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》月刊網(wǎng)站5月24日?qǐng)?bào)道，研究人員最近構(gòu)建了一種材料，僅利用周圍環(huán)境的空氣就能產(chǎn)生近乎恒定的電力，從而可能為一種新的、幾乎無(wú)限的可持續(xù)、可再生能源奠定基礎(chǔ)。通過(guò)這項(xiàng)研究并基于過(guò)去的創(chuàng)新，研究人員聲稱，幾乎所有的表面都可以通過(guò)復(fù)制風(fēng)暴云的電學(xué)性能來(lái)變成發(fā)電機(jī)。

根據(jù)今天發(fā)表在美國(guó)《先進(jìn)材料》雜志上的一篇新論文，馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的工程師們展示了一種新穎的“空氣發(fā)電機(jī)”薄膜，它依賴直徑小于100納米的微小孔洞——約為一根人類頭發(fā)直徑的千分之一。這些孔洞如此微小的直徑依賴于所謂的“平均自由程”，即單個(gè)分子在與另一個(gè)相同物質(zhì)分子相撞前所能行進(jìn)的距離。

空氣中到處都飄浮著水分子，它們的平均自由程在100納米左右。當(dāng)潮濕的空氣通過(guò)空氣發(fā)電機(jī)材料的小孔時(shí)，水分子會(huì)先直接接觸薄膜中一個(gè)上層洞穴，然后再接觸一個(gè)下層洞穴。這樣就造成了電荷非平衡，也就是電。

這是與風(fēng)暴云閃電放電一樣的物理學(xué)原理。雖然馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的這個(gè)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品所產(chǎn)生的電壓與一次閃電釋放的大約3億伏電壓相比微不足道，但其幾百毫伏的持續(xù)能量在可擴(kuò)展性和日常應(yīng)用方面非常有前景。考慮到空氣濕度能夠在三維空間中擴(kuò)散，這種材料的前景尤其值得關(guān)注。從理論上講，數(shù)千個(gè)空氣發(fā)電機(jī)層可以互相疊加，從而在不增加整體占用空間的情況下增加設(shè)備的數(shù)量。據(jù)研究人員說(shuō)，這樣的產(chǎn)品可以為一般用途提供數(shù)千瓦功率的電力。

該論文資深作者、電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)助理教授姚軍(音)表示：“想象在未來(lái)的世界，你所到之處都能用上清潔電力。空氣發(fā)電機(jī)效應(yīng)意味著這樣的未來(lái)世界可以成為現(xiàn)實(shí)。”