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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива ДНК отыщут в космосе 20.07.2013 Если жизнь на Марсе все-таки существует, то можно смело предположить, что у нее есть общие корни с земной. Более 3,5 млрд. лет назад метеориты проносились через всю Солнечную систему и, вполне возможно, рикошетили между двумя нашими молодыми планетами. Найденные в минувшие десятилетия в Антарктиде и в африканских пустынных зонах метеориты с Марса доказывают это. А не исключено, что и на Марс попадали метеориты, выброшенные с Земли в результате метеоритных атак, либо при извержениях многочисленных вулканов. Этот космический пинг-понг, вполне возможно, мог создать общую родословную у организмов этих планет - вне зависимости от того, где жизнь зародилась первой - на Марсе или на Земле. Теория общих космических корней настолько привлекательна, что ученые из Массачусетского технологического института (MIT), совместно с коллегами из Гарварда и MGH, решились на создание ДНК секвенсора - устройства, позволяющего определять и сравнивать с образцами последовательности в молекуле ДНК. Он будет отправлен на Марс, чтобы искать там общий генетический материал среди образцов почвы и льда. Кристофер Карр, исследователь из MIT со своими коллегами провели решающий эксперимент. Они подвергли сердце своего инструмента - микрочип для секвенирования ДНК - дозам облучения, которые ожидаются во время реальной экспедиции на Марс. После этого воздействия - в том числе, бомбардировки протонами и тяжелыми ионами кислорода и железа - микрочип сумел успешно проанализировать штамм кишечной палочки и прочесть его генетическую последовательность. По словам Карра, микрочип сможет прожить в жестких космических условиях около двух лет - этого достаточно, чтобы достичь Красной планеты и собирать там данные в течение года-полутора. Правда, со временем производительность чипа может быть снижена - появятся ошибки. Какой бы ни была жизнь на Марсе, в прошлом или в настоящем, она должна быть крайне устойчивой к лишениям. Атмосфера Марса в основном состоит из углекислого газа, она в 100 раз менее плотная, чем земная. К тому же на Марсе очень холодно - температура может опускаться до минус 90 по Цельсию. С другой стороны, глубокие недра Марса не сильно отличаются от земных, которые, как известно, просто кишат микробами. Для поисков таких подземных очагов жизни на Марсе и потребуется микрочип для секвенирования ДНК, который сможет выдержать суровые перепады температуры и будет устойчивым к воздействиям космического излучения. Помимо Марса, говорит Кристофер Карр, ДНК секвенсор может потребоваться в таких местах, как спутник Юпитера Европа, где в жидких океанах может таиться жизнь. Еще более перспективен - загадочный Энцелад, спутник Сатурна.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025