纳米线

“凭空”而来的电流,揭开了一个新时代

百般思念 提交于 2020-02-27 08:29:38
  1   一直以来,科学家都希望能从周围的环境中获取可自给自足的清洁能源。一些众所周知的新能源技术,如太阳能、风能等可再生能源都对环境有特定要求,这在一定程度上限制了这些技术的使用范围,也限制了它们持续生产能源的潜力。   最近,马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的一组研究人员研发了一种新的装置,它通过一种由细菌产生的天然 蛋白质 ,凭借空气中的 水分 ,就能成功发电。这项新的技术不受地点、气候等环境因素的限制,即使在室内,甚至是撒哈拉沙漠这样的湿度极低的地区,也能奏效。这对未来的可再生能源、气候变化和医学研究都将产生重大影响。   在近期的《自然》杂志中,研究人员详细介绍了他们是如何在实验室中利用由 蛋白质纳米线 发明了这样一种“ 空气发电机 ”。   2   故事要从一类杆菌属开始说起。15 年前,论文的作者之一,微生物学家 Derek Lovley 和他的同事发现了一种名为 地杆菌 的菌属,这些细菌能将电子从有机物质中转移到金属类化合物中。自那之后,人们开始了解到,许多细菌可以制造出蛋白质纳米线,将电子传递到它们周围的其他细菌身上或环境中,而这样的电子转移可以形成微小的电流。   论文的另一位主要作者是电机工程师 Jun Yao ,多年以来,他一直从事用硅纳米线设计电子设备。两年前,Yao 的博士生 Xiaomeng Liu 在研究传感器设备时,发现了一件匪夷所思的事