УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

1. Устройство в виде гальванического элемента для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, которое содержит:
первую поверхность и вторую поверхность с зазором между указанными поверхностями; и
газовую среду, имеющую газовые молекулы в тепловом движении, расположенные между поверхностями;
причем указанная первая поверхность служит для передачи электрического заряда газовым молекулам, взаимодействующим с указанной первой поверхностью, а указанная вторая поверхность служит для приема указанного заряда от газовых молекул, взаимодействующих с указанной второй поверхностью;
при этом указанная первая и указанная вторая поверхности имеют разность температур в пределах 50°С.
2. Устройство по п.1, в котором указанная первая поверхность имеет переносимость положительного заряда, а указанная вторая поверхность имеет переносимость отрицательного заряда.
3. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит герметизированную оболочку для исключения утечки указанной газовой среды.
4. Устройство по п.1, в котором давление внутри указанной герметизированной оболочки выше, чем давление окружающей среды.
5. Устройство по п.1, в котором указанное давление внутри указанной герметизированной оболочки ниже, чем давление окружающей среды.
6. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна из указанных поверхностей представляет собой поверхность электропроводящей подложки.
-9
7. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна из указанных поверхностей представляет собой поверхность подложки, имеющей удельную электропроводность меньше чем 10 См/м.
8. Устройство по п.1, в котором напряжение между указанными поверхностями создается за счет указанной передачи заряда в отсутствии внешнего приложенного напряжения.
9. Устройство по п.1, в котором указанный зазор составляет меньше, чем 1000 нм.
10. Устройство по п.1, в котором указанный зазор составляет меньше, чем 100 нм.
11. Устройство по п.1, в котором указанная первая и указанная вторая поверхности имеют разность температур в пределах 10°С.
12. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна из указанных первой поверхности и второй поверхности выбрана из группы, в которую входят:
(i) по существу гладкая поверхность, в которой указанный зазор поддерживается при помощи распорок; и
(ii) в основном негладкая поверхность, имеющая выступающие из нее неровности, причем указанный зазор поддерживается при помощи указанных неровностей.
13. Устройство по п.1, в котором каждая из указанной первой поверхности и указанной второй поверхности поддерживается при помощи подложки, выбранной из группы, в которую входят графеновая подложка и графитовая подложка.
14. Устройство по п.1, в котором каждая из указанной первой поверхности и указанной второй поверхности представляет собой модифицированную графитовую или графеновую подложку.
15. Устройство по п.1, в котором одна из указанной первой поверхности и указанной второй поверхности представляет собой модифицированную графитовую или графеновую подложку, а другая представляет собой немодифицированную графитовую или графеновую подложку.
16. Устройство по п.1, в котором указанная газовая среда не расходуется во время работы устройства.
17. Источник питания, который содержит множество устройств в виде гальванических элементов по п.1, в котором по меньшей мере одна пара смежных устройств в виде гальванических элементов взаимосвязана при помощи проводника, так что ток протекает через указанный проводник от второй поверхности первого устройства указанной пары к первой поверхности второго устройства указанной пары.
18. Источник питания, который содержит:
первый электропроводящий электрод и второй электропроводящий электрод;
первую батарею устройств в виде гальванических элементов и вторую батарею устройств в виде гальванических элементов между указанными электродами, в каждой из которых использовано устройство в виде гальванического элемента по п.1;
причем в каждой батарее каждая пара смежных устройств в виде гальванических элементов указанной батареи взаимосвязана при помощи проводника, так что ток протекает через указанный проводник от второй поверхности первого устройства в виде гальванического элемента указанной пары к первой поверхности второго устройства в виде гальванического элемента указанной пары;
при этом как указанная первая батарея, так и указанная вторая батарея передают заряд от указанного первого электрода к указанному второму электроду.
19. Источник питания по одному из пп.17-18, в котором указанный проводник выбран из группы, в которую входят:
(i) электропроводящая подложка, имеющая две стороны, одна сторона которой образует поверхность одного устройства в виде гальванического элемента, а противоположная сторона образует поверхность смежного устройства в виде гальванического элемента; и
(ii) подложка, покрытая электропроводящим материалом, чтобы создать электрическую проводимость между первой стороной указанной подложки и второй стороной указанной подложки, при этом указанная покрытая подложка имеет две стороны, причем одна сторона подложки образует поверхность одного устройства в виде гальванического элемента, а противоположная сторона образует поверхность смежного устройства в виде гальванического элемента.
20. Источник питания по п.19, в котором поверхности гальванических элементов перекрывают друг друга упорядоченным или случайным образом, так что поверхность единственной подложки частично используется совместно по меньшей мере двумя гальваническими элементами.
21. Способ прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, который включает в себя следующие операции:
использование первой поверхности и второй поверхности, с зазором между указанными поверхностями;
взаимодействие молекул газовой среды с указанной первой поверхностью, так чтобы передавать электрический заряд по меньшей мере некоторым из газовых молекул; и
взаимодействие порции указанных газовых молекул с указанной второй поверхностью, так чтобы передавать указанный заряд указанной второй поверхности по меньшей мере от некоторых указанных газовых молекул, за счет чего создается разность потенциалов между указанными поверхностями;
причем указанная первая и указанная вторая поверхности имеют разность температур в пределах 50°С.
22. Способ модифицирования свойств поверхности, который включает в себя следующие операции:
использование по меньшей мере одного устройства в виде гальванического элемента, имеющего первую поверхность и вторую поверхность, с зазором между указанными поверхностями, заполненным жидкой средой, имеющей в ней электроактивные разновидности, причем указанный зазор составляет меньше, чем 50 мкм;
приложение напряжения между указанной первой и указанной второй поверхностями, чтобы возбудить электрохимическое или электрофоретическое взаимодействие указанных электроактивных разновидностей по меньшей мере с одной из указанных поверхностей, за счет чего происходит модифицирование поверхностных свойств указанной взаимодействующей поверхности; и
удаление по меньшей мере порции указанной жидкости, чтобы уменьшить указанный зазор по меньшей мере на 50%.
23. Способ по п.22, в котором указанную первую и указанную вторую поверхности изготавливают из одинакового материала, ранее модифицирования указанных поверхностей, причем указанные электроактивные разновидности выбирают таким образом, что после указанного электрохимического или электрофоретического взаимодействия характеристическая переносимость заряда указанной первой поверхности отличается от характеристической переносимости заряда указанной второй поверхности.
24. Способ по одному из пп.22 или 23, в котором используют множество устройств в виде гальванических элементов.
25. Способ по одному из пп.22 или 23, в котором указанный одинаковый материал представляет собой графен или графит.