草根影響力新視野 夜未央編譯 

20世紀初，塞爾維亞發明家尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）夢想從我們周圍的空氣中獲取無限的免費電力。特斯拉雄心勃勃，他的思考範圍很廣，有效地將地球和高層大氣視為一個巨大電池的兩端。不用說，他的夢想從未實現，但空氣發電（濕電）的前景現在再次激發了研究人員的想像力。區別在於：他們的想法不是很大，而是非常非常小。

去年五月，馬薩諸塞大學阿默斯特分校的研究人員透露，他們已經成功地利用空氣中的濕度產生了微小但連續的電流。現在，《衛報》的一篇報導揭示了這一突破令人驚訝。

該研究的主要作者姚軍（Yao Jim ）教授告訴新聞媒體：「坦率地說，這是一次意外，我們實際上有興趣製作一個簡單的空氣濕度傳感器。但不知出於什麼原因，正在做這件事的學生忘了插上電源。」

該裝置由一系列微型管或納米線製成，無論如何都會產生電信號。

每根納米線的直徑都小於人類頭髮的千分之一，其寬度足以讓空氣中的水分子進入，但又太窄，會在管內碰撞。研究小組意識到，每次碰撞都會給材料帶來少量電荷，隨著碰撞頻率的增加，管子一端的電荷會與另一端不同。

姚軍解釋道：「所以它真的就像一塊電池，你有一個正拉力和一個負拉力，當你連接它們時，電荷就會流動。」

圖片取自:(示意圖123rf)

在他們最近的研究中，姚的團隊不再使用納米線，而是在材料上沖壓出數百萬個小孔或納米孔。他們提出的設備只有縮略圖那麼大，是人類頭髮寬度的五分之一，能夠產生大約一微瓦的功率—足以照亮大型LED螢幕上的單個像素。

姚軍補充道：「美妙之處在於空氣無處不在，儘管該設備的薄片會發出非常少量的電力或功率，但原則上，我們可以在垂直空間中堆疊多層以增加功率。」

現在，其他科學家表示，這些設備確實有潛力創造憑空發電的奇蹟。牛津大學工程科學名譽教授彼得·多布森 (Peter Dobson) 告訴《衛報》，這些實驗被證明是卓有成效的。

“當我第一次聽說它時，我想：哦，是的，還有一個。但是不，它有腿，這個有，”多布森說。 “如果你能對其進行設計和擴展，並避免它被大氣微生物污染，它應該會起作用。”

然而，其他人則表示，在這些類型的設備為我們的家庭供電之前，我們還有很長的路要走。

“這些設備是如何製造的？”倫敦帝國理工學院環境工程教授安娜·科爾告訴《衛報》。 “採購原材料、計算成本、評估環境足跡以及擴大實施規模需要時間和信念。”

但這並沒有阻止姚軍的夢想。

這一切似乎都像是天方夜譚，特斯拉從空中獲得無限電力的夢想還很遙遠，但姚表示，我們可能會在陰雲密布的天空中找到樂觀的理由。 他對《衛報》總結道：「大量能量儲存在空氣中的水分子中，這就是我們在雷暴期間獲得閃電效應的地方。這種能量的存在是毫無疑問的。關鍵在於我們如何收集它。」

他們能否有效地收集這些資源並取得豐碩成果？只有時間會給出答案。

資料來源：https://interestingengineering.com https://www.theguardian.com