В 2020 году ученые из Университета Массачусетса в Амхерсте вырастили нанопроволоку из бактерий Geobacter sulfurreducens. И показали, что с ее помощью можно непрерывно получать электричество из воздуха, в котором имеется хотя бы небольшое количество влаги. Вся система работала на химии бактерий и порах в пленке, которая покрывала их, рассказывает New Atlas.

Продолжив эти исследования, ученые выяснили, что тип нанопроволоки несущественен для достижения желаемого результата. Главное — это размер пор в пленке. Практически любой материал способен вытягивать электричество из воздуха, если он обладает определенным свойством. Это свойство — средняя длина свободного пробега частицы до того, как она столкнется с другой частицей. Для молекул воды она равна 100 нм.

Новое устройство состоит из двух слоев нанопленки. В верхнем имеются отверстия диаметром менее 100 нм. Оно служит ситом, улавливающим и удерживающим молекулы воды на поверхности. Когда они накапливаются на верхнем слое, они генерируют естественный электрический заряд, который выше, чем заряд нижнего слоя пленки. Этот дисбаланс между двух слоев создает электрический ток, наподобие разряда молнии.

«Идея очень простая, но до сих пор ее никто не исследовал, и она открывает широкие возможности, — сказал Юнь Яо, руководитель команды. — Генератор может быть изготовлено буквально из любого материала, предоставляя большой выбор дешевых и пригодных для окружающей среды продуктов. Можно представить себе такой генератор, сделанный для тропических лесов, а другой — для засушливых регионов».

Окрас зебры, по разных версиям ученых, служит животному для запутывания хищников или для защиты от укусов слепней, а также для терморегуляции. Зебры могут поднимать мех своих черных сегментов, чтобы отводить тепло от кожи для регулирования температуры. Этот принцип вдохновил инженеров на создание устройства, которое вырабатывает электричество, используя контрастные оттенки в качестве теплопроводников.