科学家们正在寻找利用这种广泛分布在自然环境中的低价值能源来发电的方法。一个研究小组发明了一种发电机，可以收集自然大气湿度并产生连续的电信号。这是第一个使用纳米级多金属氧酸盐材料设计的湿度发生器。它有望成为多金属氧酸盐在低价值能源可持续利用方面的一个新的研究方向。
该团队的研究成果发表在《纳米研究》杂志上。
该团队着手解决能量转换装置运行不连续的问题。他们试图解决大气湿度发电材料的短缺和材料的有限设计性能。东北师范大学化学系教授陈伟林表示:“我们想了解大气湿度能转化为电能的过程，以及多金属氧酸盐在大气湿度发电中的作用。”
聚金属氧酸盐(POMs)具有特殊的形态和功能特性，在可控合成、组装和性能研究中具有重要的应用价值。它们是一类用途广泛的无机分子材料。聚甲醛纳米材料可以自组装形成能够收集大气湿度的微孔结构。
它们也是环保的，在光、热和化学环境中都有很大的稳定性。科学家们期望聚甲醛纳米材料是有潜力有效利用大气湿度的材料。
该团队将聚甲醛构建成有机氨-多氧阴离子簇。这些簇被组装成薄膜发电机，具有微小的纳米级孔，称为微孔，能够在大气湿度下工作。他们的微型POM发电机产生0.68 V的电压，稳定，并且在几乎全天然的环境下连续工作，大气湿度从10%到90%不等。
聚甲醛大气湿度发生器的工作原理是聚甲醛纳米团簇利用聚甲醛纳米线薄膜上的微孔自发吸收大气湿度。它们形成了水的分布梯度，这是发电的结构基础。POM发电机已被证明具有高稳定性和连续发电性能。
研究小组确定，POM发电机可以有效地收集自然大气湿度，并通过离子的不均匀分布和定向运动产生连续的电信号。这项工作为低价值能源的持续利用提供了新的思路，也为多金属酸盐化学提供了新的研究角度。
迫切需要在自然环境中开发一种连续的低价值能源。在过去的研究中，科学家们创造了收集和使用低价值能源的设备。但由于低价值能源是间歇性和不稳定的，这些设备一直受到限制。近年来，科学家们在利用大气湿度能方面取得了进展。但该团队的POM发电机是第一个持续发电的湿度发电机。
这种POM发生器有许多潜在的应用，如检测人体呼吸过程;环境湿度的检测、记录、报警;与电器一体化，实现设备连续供电;满足多种场景的用电需求。
Chen说:“最重要的信息是，通过设计和修改POMs纳米材料，已经实现了利用大气湿度连续发电，并且通过使用POMs纳米材料的特性，已经深入了解了大气湿度发电的机制。”
展望未来，该团队希望通过筛选和优化材料来提高大气湿度发电的效率。他们希望对大气湿度发电过程有更深入的了解。
“最终目标是通过探索优化湿度发生器效率的机制，实现湿度发生器的有效利用，促进能源和环境的可持续发展，”陈说。
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