Vědci přišli na způsob, jak vyrábět elektřinu díky vzdušné vlhkosti | E15.cz

Vědci přišli na způsob, jak vyrábět elektřinu díky vzdušné vlhkosti

Vědci přišli na způsob, jak vyrábět elektřinu díky vzdušné vlhkosti
hygroskopicky poháněné umělé svaly (z anglického hygroscopy driven artificial muscles, HYDRAs)
• 
ZDROJ: Xi Chen
17. června 2015 • 14:15
Vypařování, tedy proces přeměny skupenství kapaliny na plyn, je všeobecně známým jevem, který v sobě skrývá neuvěřitelné množství energie a děje se de facto neustále a všude. Inženýři z Kolumbijské univerzity se v rámci snahy najít další zdroj obnovitelné energie jali tento proces zkoumat a nedávno přišli s objevem, který může znamenat revoluci: vyvinuli takzvané hygroskopicky poháněné umělé svaly, které jen díky změnám ve vzdušné vlhkosti dokážou generovat elektřinu.

„Přeměnili jsme odpařenou vodu ze vzdušné vlkosti na světlo,“ hlásá hrdě vedoucí tamního výzkumu Ozgur Sahin. Technici pod jeho taktovkou ve spolupráci s biology a chemiky využili zdánlivě nedůležitou a nesouvisející znalost o mechanických vlastnostech spór půdní bakterie (Bacillus subtilis) – ty při kontaktu se vzdušnou vlhkostí zvětšují svůj objem, při vysychání jej naopak zmenšují. Tyto spóry pak v rozestupech nanesli na tenké elastické proužky podobné těm, které si pamatujeme z magnetofonových kazet.

Když takto upravený proužek vystavili vlhkému prostředí, nakrabatil se. V suchu, respektive když z jeho blízkosti odebrali vodní hladinu, z níž se vlhkost odpařovala, se proužek narovnal. Odtud vedl už jen krůček k soustavě takových proužků, která dokázala při nakrabacení zvednout závaží o váze 0,09 až 0,3 kilogramu. „To je zhruba padesátkrát víc, než váha samotných proužků,“ zdůraznil výkonnost soustavy Sahin.

hygroskopicky poháněné umělé svaly (z anglického hygroscopy driven artificial muscles, HYDRAs)hygroskopicky poháněné umělé svaly (z anglického hygroscopy driven artificial muscles, HYDRAs)Autor: Columbia University

Těmto proužkům vědci začali říkat hygroskopicky poháněné umělé svaly (z anglického hygroscopy driven artificial muscles, HYDRAs) a díky nim postavili první dva prototypy motorů. Výsledky vývoje publikovali v časopisu Nature.

Jeden sestával z klapek, kterými hýbe píst napojený na výše zmíněné proužky. Když se pod klapkou nahromadí vlhkost, píst ji díky kontrakci proužku zvedne a zahájí vysychání, které pak závěr zase sklapne. Pohyb přitom vytvářel elektrickou energii, která rozblikávala na systém napojenou drobnou LED diodu. A tak dokola, dokud pod soustavou byla kapalina. Druhý, zábavnější motor, byl již rotační a dokázal rozpohybovat jednoduché vozítko, na něž jej inženýři umístili. (viz. video a obrázek výše)

hygroskopicky poháněné umělé svaly (z anglického hygroscopy driven artificial muscles, HYDRAs)hygroskopicky poháněné umělé svaly (z anglického hygroscopy driven artificial muscles, HYDRAs)Autor: Xi Chen

Významné je podle Sahina hlavně to, že k využití HYDRAs není třeba extra generovat třeba páru, která by vlhkost vzduchu rychle zvýšila, stačí prý jen do blízkosti soustavy vylít vodu a o zbytek se postarají fyzikální pravidla matky přírody. Pokud by se prý tento princip dal využít ve větším měřítku, podle odhadů Sahinova týmu by mohl být mnohem efektivnější, než třeba klasické větrné turbíny.

Vědci vyzvali odbornou i širokou veřejnost, aby jim pomohla nalézt další možnosti k uplatnění tohoto objevu, zatímco svůj aktuální výzkum zaměřili na ověření funkčnosti HYDRAs ve větším měřítku.

 
>
Newsletter
Využijte služby
zasílání zpráv do vaší
e-mailové schránky!