他們發(fā)現(xiàn)它被埋在波多馬克河的泥濘海岸上超過了三十年前：一種奇怪的“沉積生物”，可以做細(xì)菌之前從未見過的事情。

這種不尋常的微生物屬于地球細(xì)菌屬，最初因其在沒有氧氣的情況下產(chǎn)生磁鐵礦的能力而聞名，但隨著時(shí)間的流逝，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它也可以制造其他東西，例如導(dǎo)電的細(xì)菌納米線。

多年以來，研究人員一直在試圖找到有效利用這種自然禮物的方法，而且他們可能只是用一種被稱為Air-gen的設(shè)備擊中了污垢。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的說法，他們的設(shè)備可以從…中產(chǎn)生電能，嗯，幾乎沒有。

馬薩諸塞州阿默斯特大學(xué)的電氣工程師Jun Yao說：“我們實(shí)際上是在稀薄的空氣中發(fā)電。”“ Air-gen產(chǎn)生24/7的清潔能源。”

這種說法聽起來似乎有些夸大其詞，但姚明及其團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新研究描述了這種空氣能發(fā)電機(jī)實(shí)際上如何在周圍只有空氣的情況下發(fā)電。這是由所產(chǎn)生的導(dǎo)電性納米線的蛋白質(zhì)由于所有地桿菌(G.硫還原，在這種情況下)。

Air-gen由僅7微米厚的蛋白質(zhì)納米線薄膜組成，位于兩個(gè)電極之間，但也暴露在空氣中。

由于該暴露，納米線膜能夠吸收大氣中存在的水蒸氣，從而使該裝置能夠產(chǎn)生在兩個(gè)電極之間傳導(dǎo)的連續(xù)電流。

研究小組說，電荷可能是由水分梯度產(chǎn)生的，水分梯度會(huì)在納米線材料中產(chǎn)生質(zhì)子擴(kuò)散。

這組作者在研究中解釋說：“這種電荷擴(kuò)散有望引起平衡的電場或類似于生物系統(tǒng)中靜止膜電位的電位。”

“維持水分梯度，這與以前的系統(tǒng)所見的根本不同，這說明了我們納米線器件的連續(xù)電壓輸出。”

這個(gè)發(fā)現(xiàn)幾乎是偶然的，姚明注意到他正在試驗(yàn)的設(shè)備似乎完全是自己導(dǎo)電的。

“我看到，當(dāng)納米線與產(chǎn)生的電流的設(shè)備的特定方式電極接觸，”姚明說。

“我發(fā)現(xiàn)暴露于大氣濕度是必不可少的，蛋白質(zhì)納米線會(huì)吸附水，從而在整個(gè)器件上產(chǎn)生電壓梯度。”

以前的研究已經(jīng)證明hydrovoltaic發(fā)電使用其他種類的納米材料-如石墨烯-但這些嘗試在很大程度上生產(chǎn)的電力的唯一的短脈沖，持續(xù)時(shí)間也許只有秒。

相比之下，Air-gen產(chǎn)生的持續(xù)電壓約為0.5伏，電流密度約為每平方厘米17微安。能量消耗不大，但研究小組表示，連接多個(gè)設(shè)備可以產(chǎn)生足夠的電力，可以為智能手機(jī)和其他個(gè)人電子設(shè)備等小型設(shè)備充電-幾乎沒有浪費(fèi)，而且僅使用環(huán)境濕度(即使在撒哈拉沙漠這樣干燥的地區(qū)) 。

姚明說：“最終目標(biāo)是制造大型系統(tǒng)。”他解釋說，未來的努力可能會(huì)使用該技術(shù)通過將納米線結(jié)合到墻面涂料中來為房屋供電。

“一旦我們達(dá)到線材生產(chǎn)的工業(yè)規(guī)模，我完全希望我們可以制造大型系統(tǒng)，這將對(duì)可持續(xù)能源生產(chǎn)做出重大貢獻(xiàn)。”

如果有實(shí)現(xiàn)這種看似不可思議的潛力的動(dòng)力，那就是減少硫還原物產(chǎn)生的納米線G的數(shù)量有限。

一個(gè)小組的相關(guān)研究-微生物學(xué)家德里克·洛夫利(Derek Lovley)早在1980年代就發(fā)現(xiàn)了Geobacter微生物-可以解決此問題：對(duì)其他臭蟲(例如大腸桿菌)進(jìn)行基因工程改造，以在大量供應(yīng)中執(zhí)行相同的操作。

“我們把大腸桿菌成蛋白質(zhì)納米工廠”，Lovley說。

“通過這種新的可擴(kuò)展流程，蛋白質(zhì)納米線的供應(yīng)將不再成為開發(fā)這些應(yīng)用程序的瓶頸。”