英國《自然·通訊》雜志上的一篇生物工程論文,報道了世界第一臺“蒸發驅動引擎”。它能完成一些常見的任務,如提供驅動力和發電。在研究人員的演示中,這 類引擎能驅動迷你車或點亮發光二極管(LED)。該項成果表明,我們最為司空見慣的自然環境中的水,其實還有尚未挖掘的潛力,可以為人類提供有用的能量。2 t5 }* a- e$ v: |7 w
物質由液態轉化為氣態的相變過程即為蒸發,是一種很普遍的現象,是地球氣候能量轉移的主要形式。一個人造的蒸發裝置頗為簡單,但在工程系統中,卻鮮少使用蒸發作為能量的來源。 此次,美國哥倫比亞大學的科學家奧祖爾·沙欣和他的研究團隊,發明了一種“濕度驅動人工肌肉”,因其英文縮寫也被稱之為HYDRAs。它首先是將細菌芽孢附著在8微米厚的聚酰亞胺膠帶上,在細菌芽孢中,水被限制在納米尺度的腔里,依靠濕度能產生很大的壓力變化。這樣在潮濕和干燥的條件下,膠帶能改變自身的曲率,當很多膠帶并行組裝在一起時,它們就能克服重力提起重物。 接下來,研究人員用這些HYDRAs材料制造出了可做旋轉運動和活塞運動的“蒸汽驅動引擎”。當放在水—氣界面中時,它們就能自動啟動和運行。由此,團隊設計了放在水面上的發電機,用收集的蒸發能量點亮了發光二極管燈;他們還設計了一種微型車,其重量為0.1千克,當車里面的水蒸發時就會驅動該車前進。 |