研究人员最近构建了一种能够仅从周围环境空气中产生近乎恒定电力的材料，从而可能为一种新的、几乎无限的可持续可再生能源奠定基础。通过这样做，并 借鉴他们过去的创新，他们 现在声称 几乎任何表面都可能通过复制雷暴云的电学特性而被转化为发电机……但 密集恐惧症患者 请注意。
根据今天发表在《Advanced Materials》上的一项新研究，马萨诸塞大学阿默斯特分校的工程师们展示了一种新颖的“空气发电机”（Air-gen）薄膜，它依赖于直径小于100纳米的微小孔洞——不到一根头发丝宽度的千分之一。这些孔洞的直径极其微小，依赖于所谓的“平均自由程”，即单个分子在与同一物质的另一个分子碰撞之前可以行进的距离。
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空气中到处都漂浮着水分子，它们的平均自由程约为100纳米。当潮湿的空气穿过Air-gen材料的微小孔洞时，水分子会直接接触到薄膜中的上方和下方腔室。这会产生电荷不平衡，即电力。
这与雷暴云放电中的物理原理相同。尽管UMass Amherst团队的产品产生的电力只是闪电估计 3亿伏特 的极小一部分，但其几百毫伏的持续能量对于可扩展性和日常使用来说是极其有前景的。考虑到空气湿度可以在三维空间中扩散，这一点尤为明显。理论上，可以堆叠数千层Air-gen，从而在不增加整体占地面积的情况下扩大设备规模。据研究人员称，这样的产品可以提供千瓦级别的电力供一般使用。
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该团队认为，他们的Air-gen设备在空间效率方面可能远超太阳能和风能等其他可再生能源。此外，该材料可以被设计成各种形状，以融入周围环境，这与像太阳能发电场或风力涡轮机这样视觉上很显眼的东西形成对比。
“想象一下，一个清洁电力随处可用的未来世界，”该论文的资深作者、电气与计算机工程助理教授Jun Yao 在一份声明中说。“通用的Air-gen效应意味着这个未来世界可以成为现实。”
