27.07.2018

Испарение - мать движения: как работают машины на воде

Руководитель исследования Озгур Шахин рассказывает, что машина обошлась им дешево, потому что работает от энергии воды, которая непрерывно испаряется с поверхности озер и океанов: «Вода хочет испаряться. Если намочить поверхность, она высохнет. Это естественное течение событий. Что сделали мы? Нашли способ, как заставить это стремление испаряться работать на нас».

В основу создания новых машин легло его открытие 2014 года. Он выяснил, что споры самых обыкновенных почвенных бактерий набухают, поглощая воду в условиях повышенной влажности, и сжимаются на сухом воздухе. Исследователь пришел к выводу, что изменение размера спор можно использовать, чтобы тянуть и толкать предметы. Шахин и его коллеги приклеили споры по обе стороны тонкой пластиковой ленты. На сухом воздухе лента сжималась, а на влажном — растягивалась. В результате получилась искусственная мышца, работающая за счет разницы во влажности. Ученые назвали ее гигроскопическая искусственная мышца — «гидра».

Используя десятки гидр, исследователи решили создать элементарный поршневый двигатель. Эти «мышцы» поместили в пластиковый ящик с небольшими ставнями сверху. Если положить его в воду, из-за испарения гидра начнет удлиняться и откроет ставни над собой. Когда влага уйдет, мышца сожмется, ставни снова закроются, и все повторится.