“双面”膜利用可再生能源为偏远社区供电

想象一下被塞进一辆拥挤的火车，然后发现站台上有一辆不那么拥挤的火车。你可能想尽快赶到那里。遵循这种平衡方法(称为渗透性)的粒子会自发地从高浓度区域移动到低浓度区域。现在，科学家利用这种趋势创造了一种发电膜——，它可以从盐水中获得电流。

当正负带电粒子束组成的离子盐溶解在水中时，粒子束会分离，留下正负带电粒子自由参与渗透。通过在盐水和淡水之间放置一层带电薄膜，科学家可以为流动的粒子创造一条“高速公路”，从而发电。然而，这些薄膜的制造成本通常很高，并且随着时间的推移经常发生泄漏。

现在，研究人员开发了一种新的“看门人”——“双面”薄膜，两面具有不同的特性。它们的孔径和薄膜本身的电荷是不同的。这促进了带电粒子从一侧到另一侧的稳定流动，同时防止它们以错误的方向回流。这些以古罗马门神和通道神3354命名的所谓janus films ——，也可以被制成具有不同大小的孔，并持有不同的电荷，从而可以接受不同类型的粒子。

研究人员用盐水和河水测试了它们的janus膜。他们发现，该设备可以将储存在盐水中的35.7%的化学能转化为可用的电能。这与大多数风力涡轮机一样高效，比大多数太阳能电池更高效。该团队在最近出版的杂志《科学进展》中报道了这一成就。

接下来，研究人员计划建造更大的膜，并测试它们是否能承受真正的海水和河流环境。该团队表示，如果这种膜在“野外”表现同样出色，那么近年来它可以用于为没有其他可再生能源的偏远社区提供电力。这说明，在从运动粒子中获取能量时，有点“两面性”是一件好事。

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