哥伦比亚大学科学家发明全球首例蒸发引擎

2015年06月17日  来源：中国科学报

哥伦比亚大学发明的世界首款蒸发驱动引擎

图片来源：Columbia University

　　6月16日的《自然—通讯》报道了全球首例蒸发驱动引擎，该引擎可以完成一些常见任务，如前进和发电。研究人员通过展示表明，该引擎能驱动迷你车或点亮发光二极管。专家表示，这凸显出环境中的水尚有未被挖掘的潜力，这些潜力可以提供有用的能量。

　　蒸发是一种普遍现象，是地球气候能量转化的主要形式。尽管在自然界中存在大量蒸发现象，但工程系统中却很少只用蒸发作为能量来源。美国纽约州哥伦比亚大学的Ozgur Sahin和团队发明了一种“潮解性驱动的人工肌肉”（HYDRAs），即将细菌芽孢附着在8微米厚的聚酰亚胺胶带上，在细菌芽孢中，水被限制在纳米尺度的腔里，依靠湿度能产生很大的压力变化。在此情况下，在潮湿和干燥的环境中，胶带能改变自身的曲率，当很多胶带并行组装在一起时，就能克服重力提起重物。

　　研究人员随后利用这些HYDRAs材料制造了旋转状和活塞状的蒸汽驱动引擎，当放在水—气界面中时，引擎能够自动启动和运行。研究人员还以此为基础设计了放在水面上的发电机，用收集的蒸发能量点亮发光二极管灯，他们还设计了一种仅重0.1千克的微型车，当车里的水蒸发时就会驱动车前进。蒸发驱动引擎未来或可用于驱动机器人系统、传感器、装置以及在自然环境下工作的机械等。（红枫）