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根據日前發表在《先進材料》（Advanced Materials）期刊上的論文指出，幾乎可以使用任何材料製成的設備，從空氣中收集電力，只需要在材料上點綴直徑小於100奈米（nanometer）的小孔。
「這令人興奮。」論文主要作者、麻州大學阿默斯特工程學院電氣與計算機工程研究生劉曉萌（Xiaomeng Liu，音譯）說， 「我們正在打開一扇大門，從稀薄空氣中獲取清潔電力。」
這篇論文描述，如何用比人類髮絲細1千倍的奈米孔，收集空氣中水分子的固有電荷。這些孔的大小與水分子之間的「平均自由程」長度相同，「平均自由程」是水分子在碰撞到另一個水分子之前，在空氣中移動的距離。
通過創建一個具有與該距離（100奈米）大小相同的微孔設備，研究人員可以收集分子的自然電荷。這種「空氣發電機」或稱Air-gen之所以起作用，是因為孔隙的尺寸很小，意味著水分子在穿過薄薄的材料層時很容易撞到孔隙的邊緣。
研究所使用、經過特殊設計的分層材料中，空氣發電機的上部會比下部受到更多攜帶電荷水分子的轟擊，從而產生類似雲層中的電荷不平衡現象，這是產生電流的基本原理，例如：閃電。
「空氣中含有大量電力。」麻州大學阿默斯特分校工程學院電氣和計算機工程助理教授、論文合著者姚軍（Jun Yao，音譯）表示，「想像一個未來的世界，無論你走到哪裡，都能獲得清潔電力。」通用空氣發電機效應，意味著這個未來世界可以成為現實。
「想想一朵雲，它只不過是一團水滴。」姚軍說，「每一個水滴都含有電荷，當條件合適時，雲可以產生閃電，但我們不知道怎樣從閃電中捕獲電力。我們所做的是創造一個人造小型雲片，讓它持續發電，更令人震驚的是，這個設備幾乎可以使用任何材料。」
「從空氣中發電的能力，我們之前稱為『空氣發電效應』，被證明是普遍存在的，實際上任何一種材料都可以從空氣中獲取電力，只要它具有某種特性，」姚軍說。
這個想法之前已經嘗試過，但作者表示，這種新設計可以工作更長的時間，所以希望有一天用它來提供可持續的再生能源。
作者希望這項突破性發現可以幫助世界各地，使用任何材料從空氣中發電。由於空氣總是有些潮溼，這種電力收集器不必像其他形式的可再生能源那樣依賴太陽或風。
「這個想法很簡單，」姚軍表示，「但以前從未被發現。它開啟了各種可能性，你可以想像把一種材料製成的空氣發電機用於雨林環境，另一種則用於乾旱地區。」
空氣發電機可以堆疊起來，擴大發電量。數以千計的空氣發電機堆疊在一起時，能夠為一般電力設施提供千瓦級的電力。◇
