Паровозик из ромашки

06.07.2015

История паровозов насчитывает более двух веков, и в наше время вряд ли кому придет в голову заниматься паровой тягой. Если только этот человек не доцент биологии и физики Колумбийского университета в Нью-Йорке Озгур Сахин (Ozgur Sahin). Однажды он обнаружил, что сокращение и разбухание спор бактерий при изменении влажности можно использовать для передвижения других предметов. Боле того, принимая во внимание размеры спор, производимая ими энергия превышает энергию некоторых материалов, которые используются для перемещения предметов в макромире.

Со своими коллегами по лаборатории, которая неформально называется Extreme Bio или "Экстремальная биология", Сахин стал заниматься изучением вопроса, можно ли использовать энергию набухающих спор для приведения в движение микроскопических машин силой влажного воздуха. Оказалось, что можно, если придумать, как собирать споры в единый трудовой коллектив. Для этого ученые использовали гибкую ленту, на которой они закрепили споры. Под воздействием сухого воздуха споры сокращались, а лента, соответственно, сжималась. Под воздействием влажного воздуха лента распрямлялась, как искусственная мышца.

Для усиления эффекта исследователи придумали устройство, где куски ленты были расположены в ряд внутри пластикового контейнера, сверху которого разместились лепестки-жалюзи. Когда воду наливали в контейнер, она испарялась, воздух становился влажным, лента удлинялась, и лепестки раскрывались. Влажный воздух выходил, поры сужались, лента сокращалась, жалюзи закрывались. Воздух под ними опять увлажнялся, и процесс повторялся, демонстрируя двигательную силу жалюзи.

Ученые назвали устройство "поршнем испарения", присоединили его к генератору и заставили загореться миниатюрную лампочку. После этого они развили идею и создали "мельницу влажности", в которой использовалось пластиковое колесо, покрытое лентой со спорами. Одна половина колеса находилась во влажной атмосфере, а другая - в сухом воздухе. Таким образом часть пор разбухала, а часть нет, что вызывало разницу веса в колесе. В результате оно начинало вращаться, создавая постоянный источник энергии. До паровоза такому двигателю еще далеко, хотя, учитывая огромное количество водоемов на Земле, можно себе представить гигантские "паровые" турбины, основанные на этом принципе.

<< Назад: Электромобиль поднимается быстрее 06.07.2015

>> Вперед: Протез руки с использованием технологий Формулы-1 05.07.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Биочернила для 3D-печати человеческих тканей 13.02.2020 Биоинженеры из Ратгерского университета (США) разработали "биочернила" для печати на 3D-принтере материалов, которые могли бы служить каркасом для выращивания человеческих тканей. Напечатанными тканями можно восстановить или заменить поврежденные ткани человека. В новой системе основными "чернильными картриджами" для 3D-печати служат гиалуроновая кислота и полиэтиленгликоль. Гиалуроновая кислота, - природная молекула, присутствующая во многих тканях организма, обладает свойствами, которые идеально подходят для создания индивидуальных "строительных лесов" для тканей, но ей не хватает необходимой прочности. Поэтому инженеры из Ратгерского университета использовали модифицированные версии гиалуроновой кислоты и полиэтиленгликоля, чтобы сделать гель, который укрепляется химическими реакциями и выступает в роли каркаса для выращивания ткани. В будущем у новой системы появятся и другие "чернильные картриджи" с различными клетками и лигандами, которые служат в качестве связующих элементов для клеток тканей. Система будет печатать гелевые каркасы с нужной жесткостью, клетками и лигандами, в зависимости от того, какой тип ткани нужно получить.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025