Επιστήμονες του UMass Amherst απέδειξαν πως σχεδόν κάθε υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσει μία συσκευή η οποία παράγει διαρκώς ενέργεια από την υγρασία του αέρα. Βεβαίως η εξέλιξη αυτή δεν είναι έτοιμη για πρακτική εφαρμογή αλλά σε κάθε περίπτωση ξεπερνά τους περιορισμούς άλλων τέτοιων συστημάτων.
Το μυστικό είναι στους νανοπόρους. Κάθε υλικό πρέπει να είναι γεμάτο νανοπόρους, όχι μεγαλύτερους από 100 νανόμετρα σε διάμετρο, περίπου δηλαδή το 1/1000 του πάχους μίας ανθρώπινης τρίχας. Οι νανοπόροι συλλαμβάνουν τα μικροσκοπικά σταγονίδια της υγρασίας του αέρα, κάτι που οι επιστήμονες ονομάζουν “generic Air-gen effect”.
Ο αέρας περιέχει τεράστια ποσότητα ηλεκτρισμού. Σκεφτείτε ένα σύννεφο το οποίο δεν είναι τίποτε παραπάνω από μία ποσότητα σταγονιδίων νερού. Κάθε σταγόνα περιέχει φορτίο και όταν οι συνθήκες είναι σωστές, το σύννεφο μπορεί να παράγει έναν κεραυνό – αλλά δεν ξέρουμε πως να συλλάβουμε αξιόπιστα τον ηλεκτρισμό από αυτόν τον κεραυνό. Αυτό που κάναμε είναι να δημιουργήσουμε ένα τεχνητό, μικρής κλίμακας σύννεφο το οποίο παράγει ηλεκτρισμό με προβλέψιμο τρόπο και συνεχόμενα, έτσι ώστε να μπορούμε να αντλήσουμε αυτήν την ενέργεια. – Jun Yao, μηχανικός UMass Amherst
Τα σταγονίδια λοιπόν, εισέρχονται στους νανοπόρους και ταξιδεύουν από την κορυφή της μεμβράνης (η οποία μπορεί να είναι κάποια πρωτεΐνη ή οξείδιο του γραφενίου) μέχρι τη βάση της. Κατά τη διαδικασία αυτή έρχονται σε επαφή με τις πλευρές των πόρων. Η κίνηση αυτή φορτίζει το υλικό και επειδή περισσότερες σταγόνες εισέρχονται από την κορυφή της μεμβράνης, δημιουργείται μία ανισορροπία φορτίου μεταξύ των δύο πλευρών. Έτσι, η κορυφή έχει περισσότερο θετικό φορτίο και η βάση περισσότερο αρνητικό. Τότε, το φορτίο μπορεί να ανακατευθυνθεί για να τροφοδοτήσει με ενέργεια μικρές συσκευές ή να αποθηκευτεί σε κάποιου είδους μπαταρία.
Προς το παρόν η τεχνολογία βρίσκεται στα αρχικά στάδια και παρήγαγε μόλις 260 millivolts τη στιγμή που ένα κινητό τηλέφωνο χρειάζεται 5 volts. Αλλά το πάχος της μεμβράνης μπορεί να αλλάξει ή να χρησιμοποιούνται περισσότερα στρώματα και μία τέτοια αύξηση σημαίνει πως μπορεί να γίνει πιο πρακτικό σε καθημερινές εφαρμογές. Επιπλέον, το γεγονός πως μπορεί να εφαρμοστεί σε διαφορετικά υλικά σημαίνει πως οι συσκευές μπορούν να προσαρμοστούν στο περιβάλλον στο οποίο χρησιμοποιούνται.
Η ιδέα είναι απλή απλά δεν είχε ανακαλυφθεί και τώρα ανοίγει όλων των ειδών τις δυνατότητες. Μπορούμε να φανταστούμε συσκευές παραγωγής ενέργειας ενός είδους υλικού σε περιβάλλον δάσους και ένα άλλο σε μία έρημο. Έχουμε ενθουσιαστεί. Ανοίγουμε μία τεράστια πόρτα για τη συλλογή καθαρού ηλεκτρισμού από τον αέρα.
