Наука и Техника

Наука И Техника
19 июня 2015

Создан автомобильный двигатель, работающий за счет испарения воды

В США создали машину, которая собирает энергию из воды за счет испарения. Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке построили миниатюрный автомобиль, который приводится в движение водяным двигателем. Ученые надеются, что их изобретение приведет к созданию следующего поколения устройств, которые извлекают и используют энергию от естественного испарения.

Руководитель исследования Озгур Шахин (Ozgur Sahin) рассказал, что такие машины обошлись им недорого, поскольку черпают энергию из воды, которая непрерывно улетучивается с поверхности озер и океанов.

Вода хочет испаряться. Она стремится к этому. Если увлажнить поверхность, то она рано или поздно высохнет. Это естественный процесс. Наша работа состояла в том, чтобы найти способ извлечь из этого стремления пользу, — цитирует Шахина газета The Guardian.

В основе изобретения лежит прошлогоднее открытие Шахина – споры обыкновенных почвенных растений набухают, когда они поглощают воду во влажной среде, и сжимаются, когда отдают ее сухому воздуху. Изменение размера спор можно использовать, чтобы толкать и тянуть предметы.

Шахин и его коллеги решили использовать это открытие с пользой. Они создали плавающий поршневой двигатель в виде тонкой пластиковой ленты с приклеенными к ней с двух сторон и в определенном порядке спорами.

Под воздействием сухого воздуха лента сжималась словно пружинка, а во влажной среде – растягивалась. Полученную искусственную мышцу, работающую за счет разницы во влажности, ученые назвали «гидрой» — Hygroscopically Driven Artificial Muscles («HYDRA»)

Из десятков таких мышц специалисты собрали примитивный поршневой двигатель. «Гидры» были помещены в пластиковый корпус с небольшими заслонками сверху. Когда двигатель ставили на воду, мышцы растягивались и открывали заслонки. После выхода влаги заслонки закрывались и цикл повторялся.

Испытания показали, что двигатель генерирует достаточно электричества для питания светодиодной лампы.

Ученые считают, что такие двигатели можно использовать для питания светодиодных ламп или датчиков на дне океана. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

Кроме того, исследователи создали так называемую «влажную мельницу». Ее пластиковое колесо было покрыто лентами со спорами, но только с одной стороны. Одна часть колеса находилась в сухой среде, другая – во влажной. Это позволяет лентам скручиваться и выпрямляться, заставляя колесо крутиться. Мощности двигателя оказалось достаточно, чтобы привести в движение небольшой игрушечный автомобиль.