Prin valorificarea energiei provenite dintr-un proces fundamental care se întâmplă constant în întreaga lume, câțiva oameni de știință de la Universitatea din Columbia au creat motoare de mici dimensiuni alimentate cu energia produsă de sporii bacterieni cunoscuți ca Bacillus subtilis, care prezintă reacții mecanice puternice sub influența modificării nivelului de umiditate, informează Mashable.com
Sporii se extind atunci când absorb apă și se contractă atunci când se usucă. Prin controlul umidității din aer produsă prin evaporare, la care sunt expuși sporii, dispozitivele captează energia din aceste expansiuni și contracții, ca să pună în mișcare motoare rotative sau cu piston. Cercetarea a fost publicată saptămâna aceasta în Nature Communications.
Ideea a venit din cercetarea proprietăților mecanice ale sporilor subtilis, care pot exista într-o stare latentă timp de sute de ani. „Mi s-a părut uimitor cât de multă energie mecanică par să aibă. Sunt atât de rigizi, încât în timpul modificării formei materialului se produce o mare cantitate de energie”, a spus Ozgur Sahin, microbiolog și profesor de științe biologice din cadrul universității, care a condus cercetarea.
Sahin a lipit sporii de o bandă din poliamidă – un polimer folosit în celulele de combustibil, ecranele de computer și diverse aplicații militare – și le-a înconjurat cu un mecanism de declanșare, care controlează modificarea umezelii. Obturatorul este, în esență, un oscilator, un comutator mecanic ca un circuit electric, care se deschide și se închide ca reacție la forța produsă de forma schimbătoare a sporilor. Când comutatorul este deschis, umezeala se răspândește în aer, iar sporii se usucă; când este închis, umezeala umple golul, umiditatea crește, iar materialul se extinde.
O suprafață de apă de 8×8 cm poate produce aproximativ doi microwați de energie electrică, în medie, și poate atinge până la 60 de microwați, spune Sahin. Până în prezent, Sahin și echipa sa au folosit motorașele cu evaporare pentru a alimenta un LED și o mașinuță în miniatură, care cântărește 100 de grame.
Oamenii de știință spun că au făcut multe compromisuri în crearea acestei versiuni, dar că acest dispozitiv ar putea fi făcut de 100 de ori mai puternic, prin rezolvarea unei serii de probleme. Ar trebui să se ajusteze dimensiunea cavităților de umiditate, dar și mecanismul comutatorului care controlează fluxul de umiditate. Sahin crede că acest sistem ar putea fi folosit, de pildă, pentru crearea unor „cărămizi” de spori de dimensiunea unor baterii, care pot fi activate să producă electricitate, prin adăugarea apei.
Valoarea acestor mici motoare stă, mai degrabă, în demonstrarea omniprezenței energiei naturale care poate, cel puțin la nivel teoretic, să fie valorificată prin dispozitive relativ simple și ieftine. La urma urmei, spune Sahin, spre deosebire de energia solară sau cea eoliană, evaporarea nu este intermitentă.
Sursă foto: Mashable.com
Mai citește și:
Betonul bio care se auto-regenerează
O nouă invenție redirecționează energia risipită a unui telefon mobil înapoi la baterie
„Wearables for Good”, concurs pentru designerii care vor să ajute oameni în nevoi
