“双面”膜用盐水产生电力

在这份报纸上，想象一下被塞进一辆拥挤的火车，然后在站台上发现一辆不那么拥挤的火车。你可能想尽快去那里。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。今天，科学家们利用这一趋势来制造能够从盐水中吸取电能的动态膜。

当由带正电和带负电的粒子束组成的离子盐溶解在水中时，粒子束将分离，留下带正电和带负电的粒子*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”来发电。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会发生泄漏。

现在，研究人员已经开发出一种新的“看门人”——一种两面都有不同性质的“双面”膜。它们的孔径不同于薄膜本身的电荷。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。这些所谓的janus膜——以古罗马的门和通道之神命名——也可以被制成具有不同大小的孔并包含不同的电荷，从而允许它们接受不同类型的粒子。

研究人员用含盐的海水和来自河流的淡水测试了他们的janus膜。他们发现这种设备可以将储存在盐水中的35.7%的化学能转化成可用的电能。这和大多数风力涡轮机一样有效，比大多数太阳能电池更有效。该小组在最近出版的《科学进步》杂志上报道了这一结果。

接下来，研究人员计划建造更大的薄膜，并测试它们是否能承受真实的海水和河流环境。该小组说，如果这种薄膜在“野外”表现同样好，它可以用来为近年来没有其他可再生能源的偏远社区供电。这表明，当涉及到从运动的粒子获得能量时，有点“两面性”是件好事(宗华)

相关论文信息:DOI:10.1126/science.aav8621

中国科学新闻(2018-10-30第二版国际版)