Предложен способ извлечения энергии из испаряющейся воды

На ленты нанесены споры, которые при высыхании сжимаются, заставляя ленты сокращаться как искусственные мышцы и вращать диск

Фотография: Joe Turner Lin

Ученые во главе с Озгюром Шахином (Özgür Şahin) из Колумбийского университета сумели использовать споры бактерий для получения небольших количеств энергии из испаряющейся воды. Соответствующее исследование опубликовано в Nature Communications 16 июня 2015 года.

Исследователи использовали споры почвенных бактерий Bacillus subtilis для создания разновидности искусственных мышц. Поскольку споры при повышении влажности воздуха впитывают влагу и увеличиваются в объеме до пяти раз, группа Шахина нанесла их тонким слоем (3 микрометра) на короткие пластиковые ленты. Во время экспериментов при росте влажности такие «мышцы» удлинялись, а при ее снижении напротив сокращались, тем самым совершая работу.

Авторы работы создали конструкцию, в которой удлинение «мышц» открывало воздухозаборник, снижающий концентрацию водяного пара рядом с лентами. После того, как бактерии теряли жидкость, воздухозаборник закрывался. Тем самым он заставлял ленты совершать возвратно-поступательные движения, подобные тем, что делают поршни в двигателе внутреннего сгорания. Все, что требовалось для работы таких двигателей – испарение воды рядом с ними.

Во втором эксперименте авторы использовали колесо, одна половина которого была закрыта кожухом, поддерживавшим там повышенную влажность от заранее налитой воды, а вторая половина оставалось открытой. По мере вращения колеса, споры бактерий подвергались то повышенной, то пониженной влажности. В результате покрытые ими ленты то сворачивались, то разворачивались, давая импульс колесу и делая возможным новый цикл сворачивания.

В настоящее время такой «испарительный двигатель» находится в начальной фазе своего развития. Поэтому его возможности невелики: колесо из второго видео смогло привести в движение только небольшую игрушечную машинку. Однако авторы уверены, что их разработка найдет широкое практическое применение от робототехники (как эффективные искусственные мышцы), до получения энергии, в том числе в крупных масштабах. Например, полагает Шахин, увеличенные устройства такого рода смогут успешно работать на берегу моря, где постоянно происходит испарение большого количества воды.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.