Исследователи разработали первый генератор влажности, изготовленный из полиоксометаллатов (ПОМ), который может использовать естественную влажность воздуха для производства непрерывного потока электроэнергии. Это нововведение является важным достижением в эффективном использовании малоценных источников энергии. Уникальные свойства ПОМ позволяют им захватывать влагу из воздуха и преобразовывать ее в надежные электрические сигналы.
В настоящее время ученые изучают методы использования обильной низкоэнергетической энергии, содержащейся в природе, для выработки электроэнергии. Группа исследователей успешно разработала инновационный генератор энергии, который использует естественную атмосферную влажность Земли для генерации стабильного потока непрерывных электрических сигналов . Это первый генератор влажности, созданный с использованием полиоксометаллатов — наноматериала. Использование низкоэнергетической энергии открывает большие возможности для полиоксометаллатов в перспективном новом направлении исследований.
Целью команды было решение проблемы разрывов в устройствах преобразования энергии. Они стремились решить проблему дефицита материалов для генерации энергии, получаемой из атмосферной влажности, и повысить эффективность разрабатываемых материалов. Профессор Вэйлинь Чен с кафедры химии Северо-восточного педагогического университета сказал: «Мы хотели понять процесс преобразования энергии атмосферной влажности в электрическую энергию и роль полиоксометаллатов в генерации энергии из атмосферной влажности».
Полиоксометаллаты , также известные как ПОМ, обладают особыми функциональными и морфологическими свойствами. Это делает их очень полезным компонентом для сборки, контролируемого синтеза и исследований характеристик. Кроме того, они представляют собой универсальный тип неорганических молекулярных материалов. Наноматериалы на основе ПОМ обладают невероятной способностью образовывать микропористые структуры , специально разработанные для улавливания атмосферной влаги.
Помимо замечательной устойчивости к свету, теплу и химическим веществам, они также экологически безопасны . По мнению ученых, ожидается, что эти наноматериалы смогут эффективно использовать атмосферную влажность.
Команда успешно создала кластеры органических аммониевых полиоксоанионов с использованием полиоксометаллатов (ПОМ). Путем сборки этих кластеров были созданы тонкопленочные генераторы энергии с крошечными наноразмерными порами, называемыми микропорами. Они способны эффективно функционировать даже при атмосферной влажности. Созданный ими генератор на основе ПОМ эффективен и генерирует стабильное напряжение 0.68 В. Он безупречно работает без перебоев практически во всех природных условиях, выдерживая уровень атмосферной влажности от 10% до 90%.
Генератор на основе полиоксометаллатов (ПОМ), работающий на атмосферной влажности, использует нанокластеры полиоксометаллатов для поглощения влаги из атмосферы через микропоры в пленках из нанопроволок ПОМ. Градиент распределения воды формирует основу для выработки электроэнергии. Генератор на основе ПОМ очень стабилен и демонстрирует стабильные показатели выработки электроэнергии.
После тщательного анализа команда окончательно установила, что генератор энергии на основе полиоксометаллатов (ПОМ) обладает высокой эффективностью в использовании естественной атмосферной влажности. Эта технология использует неравномерное распределение и направленный поток ионов для генерации непрерывных электрических сигналов. Данная работа представляет инновационные концепции непрерывного использования малоценной энергии, а также предлагает новый взгляд на область химии полиоксометаллатов.
См. также : Революционное устройство, использующее вибрационную энергию и обеспечивающее энергией будущее.
Разработка непрерывного источника малоценной энергии в естественной среде стала насущной и неотложной задачей . Ранее ученые разработали устройства, способные собирать и использовать малоценную энергию. Однако потенциал этих устройств был ограничен тем фактом, что малоценная энергия часто бывает прерывистой и нестабильной.
Ученые добились значительных успехов в использовании энергетического потенциала атмосферной влажности в последние годы. Но на этот раз им удалось создать первый генератор влажности, изготовленный из полиоксометаллатов, для непрерывного производства энергии.
Некоторые из потенциальных применений генератора POM:
- Обеспечение бесперебойного электропитания оборудования за счет бесшовной интеграции с электроприборами
- Обнаружение дыхательных процессов человека
- Обнаружение, регистрация и предупреждение об изменениях влажности окружающей среды
- Удовлетворение потребностей в электроэнергии в различных ситуациях
Профессор Вэйлинь Чен сказал: «Самое важное сообщение заключается в том, что непрерывное производство электроэнергии с использованием атмосферной влажности было достигнуто благодаря разработке и модификации наноматериалов на основе полиоксометаллатов, и механизм генерации электроэнергии за счет атмосферной влажности был глубоко изучен с использованием характеристик наноматериалов на основе полиоксометаллатов».
Команда стремится получить полное представление о процессе генерации электроэнергии посредством атмосферной влажности. Таким образом, они смотрят вперед в повышении эффективности генератора путем оптимизации и отбора материалов.
См. также : Использование скрытой силы: камни как устойчивые решения для хранения солнечной энергии
«Конечная цель — достижение эффективного использования генераторов влажности для содействия устойчивому развитию энергетики и окружающей среды путем изучения механизма, оптимизирующего эффективность генератора влажности», — добавил профессор Чен.
Полиоксометаллаты для непрерывной выработки электроэнергии за счет атмосферной влажности.
