@ 2015.06.19 , 09:15
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常温蒸汽动力装置

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水蒸气可以发电来驱动一些微型机器人和传感器以及移动装置,这简直是一种绝佳的动力源。

生物学中常把水蒸气作为能量源,红杉树就是靠蒸腾作用通过根把地下水抽上树冠。最近哥伦比亚大学的研究人员开发了2款新型动力系统,利用常温水蒸气作为动力进行驱动。
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之前他们发现,当空气中的湿度变化时,细菌的孢子会通过膨胀和收缩自动变形。同时,他们比其它的微生物更容易去推/拉动某些物体、而且搬动单位重量的物体所消耗的能量更少.

通过对这种袍子结构分析,他们设计了一种新型的塞动引擎(piston-driven engine)。这种引擎中,通过在胶带上粘上孢子膜和一些线,使得塑胶带的结构与孢子薄膜比较相似。在空气干燥时,塑胶袋会收缩;当空气变得潮湿时,胶带又会伸展开来。他们称这种系统为空气湿度驱动人工肌肉(hygroscopy driven artificial muscles)或者九头蛇(HYDRAs)。

在实验中,研究人员将几十个这样的孢子覆盖膜并排组成阵列装配到水槽的上方。当湿气扩散,人工肌肉就会收缩,关闭通往外部的百叶窗,继续蒸发水分,驱动轮环境湿度上升,人工肌肉伸展,周期性的反复,能够驱动蒸腾发动机产生微弱的电量来点亮LED灯泡。

他们所搭建的另一个蒸发驱动转子发动机,通过将这种特殊的膜像标签一样贴在一个轮子的一圈。在这个环境中,轮子上一半的标签处于干燥的空气中,会卷曲;另一半的标签处于潮湿空气中,会伸展开。这样轮子会连续的转动,这一动力能够驱动一枚100g的小车进行运动。

研究者称,这种新型动力系统-九头蛇不仅可以为不同的设备提供驱动力。如果把它安置在水面上,我们可以搭建一个更大版本的水蒸发驱动装置,如果水份蒸发的速度足够稳定,说不定能够搭建一种比风电厂规模更大的发电装置。而相关的论文发表在6月16日的《Nature Communications》上。

#我觉得这是一种类似太阳帆的不靠谱设计。不过用于微型传感器供电确实不赖。
本文译自 ieee,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 21+1

  1. rebecca
    @2 years ago
    2833396

    可以用于潮湿的阴道环境。

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  2. 神响
    @2 years ago
    2833398

    很多年前有个用大气中非均匀电场分布搞的静电动力和这个貌似差不多。

  3. 龙牙
    @2 years ago
    2833402

    我保证10行之内必出“九头蛇万岁”,所以我先说了,heil hydra

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  4. 2833404

    精子驱动原理

  5. 凉茶
    @2 years ago
    2833409

    比什么做永动机的靠谱多了

  6. 神响
    @2 years ago
    2833417

    @凉茶: 如果能充分开发我们现有的能源,别说什么污染,什么能源缺乏。。。其实都是卖石油的土豪们在作祟。

  7. 零下伊度
    @2 years ago
    2833452

    你以为我要说:Heil HYDRA, 不,我偏说: Hiel Hitler …

    [7] XX [18] 回复 [0]
  8. wjking512
    @2 years ago
    2833472

    我还是觉得空气钟才是最完美的动力系统. 靠温差就能获取动力 1度温差可以蓄能跑48小时

  9. 神响
    @2 years ago
    2833482

    @wjking512: 说起温差发电,在美国提出太空电梯的时候,大家都以为他们会搞出一个和玩伴猫耳娘里面的猫娘星人给地球人建设的自带温差发电的天空树太空电梯。结果最后提出来的是那条线一样的垃圾。。。电能只能供自己使用。。。

  10. 2833491

    苍蝇腿上劈精肉,蚊子肚里刮脂油。

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  11. 2833502

    这玩意能3d打印一个吗

  12. yjy251
    @2 years ago
    2833517

    想起来了复联的口号Hydra

  13. 阿华田
    @2 years ago
    2833534

    我小时候一直以为的是 “Hi, Hitler”… 我想希特勒真不要脸,要每个人都叫他

    [10] XX [0] 回复 [0]
  14. humming
    @2 years ago
    2833764

    认识一个在部队里工作的机械工程师,业余兴趣是钻研19世纪欧洲的科技文献,用废弃材料,还有厂子里的车间制作自己感兴趣的器件。是一个最正宗的蒸汽朋克。
    他可能是中国唯一一个有能力能使用现代技术,冶炼金属到设计蒸汽机,电报机、打字机、留声机、照相机、火车、差分计算机,复活整个欧洲19世纪科技术的人了。

  15. 凉茶
    @2 years ago
    2833768

    @神响: 阴谋论一边玩去

  16. 凉茶
    @2 years ago
    2833771

    @阿华田: 好像就是吧……

  17. 猫小路
    @2 years ago
    2833862

    @humming: 求介绍认识啊

  18. 2833965

    常温蒸汽和水蒸气和湿润的空气傻傻分不清

  19. 不存在的SK
    @2 years ago
    2833999

    @wei: 仔细看这玩意儿是用乐高搭的

  20. MagicKyle
    @2 years ago
    2834095

    heil hydra

  21. 大西瓜
    @2 years ago
    2834140

    @不存在的SK: 真是乐高科技系列的…

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