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      新聞報道

      科學家打造“仿生蘑菇”:能用細菌和石墨烯發電

            
      據外媒報道,有一天你會在家里用一個個的蘑菇發電嗎?也許不會,但科學家們卻已經打造出了一種能夠發電的“仿生蘑菇”,而且它們可能為更實用的生物電力系統鋪平了道路。由Manu Mannorr和Sudeep Joshi領導的新澤西斯蒂芬斯理工學院研究團隊利用一種含有石墨烯納米帶的帶電墨水在蘑菇的頂部進行了3D打印。
       
      然后他們再用含有藍藻細菌的生物墨水在前面打印出來的支狀圖案上用3D打印機打印出一個螺旋圖案。
       
      之后,科學家們向這個蘑菇照射一束光使其進行光合作用,由其產生的電子能夠穿過菌體外膜。在生物墨水和電子墨水相交的點上,這些電子被轉移到由石墨烯納米帶形成的導電網上。
       
      最終這套系統產生了約65納安培的電流。雖然這完全不足以驅動一個設備,但科學家們認為如果一次性使用一組的蘑菇則能點亮一盞LED燈。為此,研究人員正在尋找增加蘑菇電輸出的方法。
       
      相關研究報告已發表在《Nano Letters》上。
       
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      太陽將輻射能以電磁波的形式投射到宇宙空間,約49%能夠到達地球表面,成為人類能夠利用的太陽能資源。太陽能光發電是利用太陽能的重要方式,而太陽能光伏發電又是太陽能光發電的主流。太陽能光伏發電技術利用太陽能電池有效吸收太陽輻射,并轉換成電能,具有結構簡單、發電過程清潔、便于安裝等優點。太陽能電池是一種具有“特異功能”的半導體器件,按照用途分為空間太陽能電池和地面太陽能電池。早期的太陽能電池主要應用在人造衛星上。1958年3月太陽能電池首次在空間應用,裝備在美國“先鋒1號”人造衛星上。在浩瀚太空的數萬個飛行器中,90%以上采用太陽能電池作為電源。1971年3月我國發射了“實踐一號”科學實驗衛星,星體上嵌有太陽能電池塊,將太陽能直接轉變為電能,供衛星上的儀器設備使用;1981年9月我國發射“實踐二號”科學實驗衛星,上面裝有4塊太陽能電池板,向衛星星體及上面裝載的空間物理探測儀器提供電力。2003年6月,美國發射“勇氣號”火星探測器,靠餐桌大小的太陽能電池板獲得動力。
       
        據央視財經報道,我國獨立自主設計的彩虹太陽能無人機成功完成2萬米、共15個小時的高空飛行試驗,這使我國成為繼美、英之后,第三個掌握這種技術的國家。彩虹太陽能無人機機翼上裝有太陽能電池板,依靠太陽能提供全機能源,可以實現超長待機。機翼翼展45米,位居世界第二。翼展越大,能夠加裝的太陽能電池板越多,飛機獲取的能力,包括載荷能力也就越強,產生的升力越大。低空飛行速度可達30公里/小時,2萬米高空則可達120公里/小時,未來有望實現數月甚至更長時間的飛行。這種無人機可以執行偵察監視、通信中繼、電子信息收集、海洋監視、重大自然災害預警、應急搶險救災等任務。
       
        1973年世界石油危機后,光伏發電技術逐漸從空間應用大規模地向地面轉移。1973年我國開始將太陽能電池應用于地面。21世紀以來,中國光伏發電技術不斷進步,截至2016年年底,我國光伏裝機容量為7742萬千瓦,占全國電源總裝機容量的4.7%,占非化石電源裝機容量的13.1%。2016年我國光伏裝機同比增長3524萬千瓦,同比增速為83.5%。來源:《亮報》
       
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