如果您了解墨菲定律,您就会非常清楚,由于命运的奇妙扭曲,“最快的队列肯定是排在您旁边的队列”。
假设您确实处于类似情况: 您排在拥挤的队列中,旁边是一条流畅的线条。 你想干什么? 也许您会尝试立即移动。 这正是参与“渗透”过程的颗粒所发生的情况:它们从高浓度区域移动到另一个低浓度区域。如今,一个研究小组利用这一趋势创造了 Janus,这是一种直接从简单盐水中产生能量的膜。
它如何工作?
当由带正电和带负电的颗粒束组成的离子盐溶解在水中时,这些束破裂,使带正电和带负电的颗粒自由参与渗透。
通过在咸水和淡水之间放置薄膜,科学家可以为粒子流创建高速公路,产生 电力。 但是,这些膜的制造通常很昂贵,并且往往会很快磨损。 这会在短时间内导致粒子形成反向路径,从而浪费了大部分电流。
今天,一个研究小组开发了一种新型“发电机”,这是一种双面膜,每一面具有不同的特性,例如其表面孔隙的大小或电荷.
这会促进带电粒子从一侧持续流动到另一侧,防止它们向错误的方向移动。
剑膜
这些膜的独特特性决定了它们的名称: 剑锋,Janus,来自罗马门和通道之神的名字。
也可以使Janus膜具有不同的电荷和表面上的孔的不同大小,以便与不同类型的颗粒一起使用。
用盐水测试
研究人员用海水和淡水测试了 Janus 膜的一侧:他们能够将水中 35,7% 的化学能转化为电能。
它的效率要比许多风力涡轮机要高,要比几个太阳能电池要高, 正如《科学进展》杂志今天报道的那样。
下一步
现在,研究人员计划建造更大的膜,以测试它们在真实的海洋和河流环境中的行为。
如果结果与“室内”测试一样令人欣慰,那么几年后,新膜就可以为无法获得其他形式的可再生能源的社区提供电力。