연구원들은 대기 습도의 변화를 활용하여 소량의 전기를 생성하고, 작은 무게를 들어 올리며, 장난감 자동차에 전력을 공급하는 장치를 구축했습니다. 대단한 사물의 계획에서, 포획 된 에너지는 자유롭지 않지만 꽤 가까이 있습니다. 이 연구는 증발이 많은 힘이 필요하지 않은 다양한 가제트를 작동시키는 데 사용될 수 있다고 제안합니다.
."이것은 습도가 연료의 원천이 될 수 있음을 보여주는 최초의 실험 중 하나입니다. 그는 팀의 디자인은 "매우 친절하고 매우 영리하다"고 말했다.
컬럼비아 대학교의 생물 물리학자인 오즈 르 사 린 (Ozgur Sahin) 팀장은 모든 가제트는 간단한 현상에 의존한다. Sahin과 그의 동료들은 bacillus subtilis의 살아 있지만 휴면 포자를 사용했습니다. , 토양과 인간 위장관에서 일반적으로 발견되는 박테리아 종. Sahin은 각 포자는 건조한 공기에서 극도로 습한 공기로 이동하면 일반적으로 부풀어 오른 후 최대 6%를 줄인 다음 다시 돌아옵니다. 연구자들은 곡선의 곡선 층을 곡선의 중합체 시트의 한쪽에 붙여서 크기 변화 작용을 활용했습니다. 포자가 부어 오르면, 중합체 시트의 그 쪽이 길어졌습니다. 그 결과 곡선 시트가 다소 똑바로 펴지 었습니다. 이 포자 코팅 중합체 시트의 스트레칭 및 수축은 팀 장치의 원동력입니다.
6% 크기의 변화는 그렇게 인상적이지 않을 수 있습니다. 그러나 연구원 들이이 중합체 시트의 일련의 폴리머 시트를 함께 모았을 때, "인공 근육"은 상대 습도가 30% 미만에서 80% 이상 변경되었을 때 길이가 4 배로 만들어 졌다고 팀은 오늘 자연 통신 에서보고했습니다. .
포자 층이 더 두꺼울수록 근육이 습도의 변화에 반응하는 데 더 오래 걸립니다. 따라서 인공 근육이 빠르게 행동하고 있는지 확인하기 위해 연구원들은 매우 얇은 포자 층을 사용하여 3 마이크로 미터 이상, 평균적으로 약 5 개의 포자를 사용했다고 Sahin은 말합니다. 테스트에 따르면 장치가 3 초 이내에 습도 변화에 반응 할 수 있다고 그는 지적했다.
테스트에 따르면 포자 코팅 된 중합체 스트립은 운동 범위가 거의 변화하지 않고 1 백만 주 이상으로 확장되고 줄어들 수 있습니다. 다른 시험에 따르면 스트립은 줄어들 때 자신의 체중 (비디오)을 50 배 이상 들어 올릴 수 있음을 보여주었습니다. 그러나 그들은 동물의 근육보다 훨씬 느리게했기 때문에 그들이 생성 한 힘, 즉 에너지 생산 속도는 그에 따라 낮았습니다.
그럼에도 불구하고 팀은 실제 작업을 수행하기 위해 습도의 변화를 활용했습니다. 하나의 장치에서, 우송장 스탬프 크기의 물에 매달린 하나의 인공 근육에 의해 구동되는 앞뒤 운동은 LED를 밝힐 수있는 충분한 전력을 제공했다. 다른 한편으로, 관람차와 유사한 장치의 한쪽에 근육이 확장되면 (젖은 종이 타월로부터의 증발로 공기가 가습 된 곳), 다른 하나는 휠이 회전하게하는 불균형을 유발하지 않았다 (비디오). 팀은 비슷한 휠의 움직임을 사용하여 100 그램 장난감 자동차 (비디오)에 전원을 공급했습니다.
독일 포츠담의 맥스 플랑크 콜로이드 (Colloids) 및 인터페이스 (Max Planck Institute of Colloids Institute of Colloids Institute of Colloids Institute of Colloids)의 재료 과학자 인 Peter Fratzl은“이것은 재미있는 시연이지만 원칙을 증명한다. 연구원들은 작더라도 끊임없이 에너지 원을 찾고 있다고 그는 지적했다. "이러한 그라디언트는 [습도에서] 어디서나 자유롭고 자유롭기 때문에 사용하는 것이 합리적입니다."
.하버드 대학교의 화학자 인 조지 화이트 사이드 (George Whitesides)는이 팀의 결과는 좋은 개념적 출발점이라고 말합니다. 이러한 장치는 이론적으로 몇 개의 트랜지스터를 실행하기에 충분한 전기를 생성 할 수 있다고 덧붙였다. "하지만 이런 것들이 모든 어린이의 욕조에 있기까지는 여전히 시간이 걸릴 것입니다."
