从蒸发中获取能量

2015-6-18 11:18| 发布者: 高华华| 查看: 1276| 评论: 0|来自: 中国科技网

摘要: 蒸发是一个司空见惯的现象，但你是否想过将它作为获取能量的一种方式呢？近日，来自美国的研究人员独出心裁，设计出一种能够从蒸发过程中获得能量的装置。

蒸发是一个司空见惯的现象，但你是否想过将它作为获取能量的一种方式呢？近日，来自美国的研究人员独出心裁，设计出一种能够从蒸发过程中获得能量的装置。

美国哥伦比亚大学Ozgur Sahin教授带领的研究小组先前曾经发现，干燥的枯草杆菌的孢子吸水后体积会膨胀，再次干燥后又会收缩到原来的体积。利用这个特点，他们将充分吸水的孢子粘到聚酰亚胺薄膜的一面上。当孢子失去水分后，它们的体积会收缩，然而与之相连的聚酰亚胺薄膜体积并不会变化，只能在孢子带动下卷曲，这样就构成了一个能够根据湿度不同改变形状的装置。

一面粘有枯草杆菌孢子的塑料薄膜在湿度高时会舒展(a), 湿度低时则卷曲(b). 这样的形状变化能够提升一定重量的物体(e, f)

利用这个装置，研究人员成功地从蒸发过程中获取能量。在一个实验中，他们将这样粘上了孢子的薄膜做成螺旋状与一个弹簧相连，而这个弹簧可以控制位于其上方的阀门的开闭。初始状态下孢子处于干燥状态，弹簧舒展，与之相连的阀门关闭。接下来他们将这个装置放在水面上方，孢子吸水后螺旋状的薄膜伸展，使得弹簧被压缩，带动阀门打开。而一旦阀门打开，被孢子吸收的水蒸发到空气中，薄膜收缩，阀门再次被关闭，于是孢子再次吸收，重复这一过程，不断开启和关闭的阀门能够带动发电机，为LED灯泡供电。在另外一个实验中，他们将这些粘贴了孢子的薄膜连接到一个转轮上。在转轮的一侧放上一块湿的纸巾后，水分的蒸发就会使得转轮转动，甚至可以驱动一个重100克的玩具小车行进。