Naukowcy tworzą miękki materiał dzięki wizji w podczerwieni żmii i odkrywają sekret węży

Kategorie: 

Źródło: youtube.com

Powszechnie uważa się, że przekształcanie ciepła w energię elektryczną dotyczy tylko materiałów stałych, takich jak kryształy. Jednak naukowcy, analogicznie do widzenia węży w podczerwieni (IR), opracowali model matematyczny służący do przekształcania miękkich struktur organicznych w tak zwane materiały „piroelektryczne”. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Matter.

 

 

 

Proces zamiany ciepła na impuls elektryczny nazywany jest „piroelektrycznym”. Ta właściwość występuje zwykle tylko w solidnych, nieelastycznych materiałach. Problem polega na tym, w jaki sposób węże wrażliwe na promieniowanie podczerwone mogą zamieniać ciepło w energię elektryczną?

 

Żmije i inne węże są dobrze znane ze swojej wrażliwości na ciepło. W rzeczywistości, widzenie żmii zygzakowatej w podczerwieni jest tak ostre, że „jeśli zwierzę pojawia się w ciemnościach, nawet w pół sekundy z odległości 40 centymetrów, żmija zygzakowatej może je wykryć”. Ta zdolność istnieje dzięki strukturze zwanej narządem dołu, czyli pustej komory obok nozdrzy węża, która zawiera cienką elastyczną membranę.

 

Organy jamki odgrywają ważną rolę w przetwarzaniu ciepła na sygnał, który mogą wykryć. Brakującym elementem równania było jednak to, jak komórki nerwowe w błonie narządu kopalnego przekształcają sygnaturę cieplną w energię elektryczną, aby wytworzyć ten sygnał.

 

„Oprócz lepszych elementów konstrukcyjnych do wykonania piroelektrycznego miękkiego materiału, wszystko, co trzeba zrobić, to wbudować stabilne ładunki statyczne do materiału i upewnić się, że nie wyciekają. Następnie należy upewnić się, że materiał jest wystarczająco miękki, aby mieć duże odkształcenie kształtu i rozmiaru oraz wrażliwość na temperaturę. Jeśli to zrobić, będą działać jak piroelektryki, co udało się udowodnić w naszym modelu. Wierzymy, że właśnie tego używa natura, ponieważ proces jest prosty i niezawodny” – tłumaczy Pradeep Sharma, MD Anderson, profesor i kierownik inżynierii mechanicznej na University of Houston.

 

Zespół planuje kontynuować badania nad miękką materią w celu wytwarzania energii elektrycznej wyłącznie z pola magnetycznego. Dysponując wystarczającymi badaniami, mają nadzieję zainspirować naukowców do opracowania miękkich materiałów pirotechnicznych, piezoelektrycznych i magnetoelektrycznych, aby rozszerzyć możliwości wytwarzania energii elektrycznej.

 

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)



Skomentuj