Une mini-voiture propulsée par l'énergie de l'évaporation de l'eau

Publié par Redbran le 22/06/2015 à 00:00
Source: Europa
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Comme l'ont récemment démontré des chercheurs de l'université de Columbia aux États-Unis, le processus de l'évaporation présente une énergie cachée inexploitée jusqu'à présent.

Sous la direction d'Ozgur Sahin, l'équipe de Columbia a mis au point une mini-voiture qui exploite l'énergie issue de l'évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente...) pour avancer, ainsi qu'un générateur alimentant une lampe LED clignotante par évaporation.

L'étude, qui a été publiée cette semaine dans la revue Nature Communications, détaille les moteurs mis au point par l'équipe qui démarrent et fonctionnent de façon autonome une fois placés sur des "interfaces air-eau". D'après le texte, "Ils génèrent des mouvements linéaires et rotatifs à l'aide de muscles artificiels biologiques spécialement conçus réagir à l'humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance...)." Avec ses moteurs, l'équipe démontre un générateur d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) qui repose sur l'eau et utilise l'évaporation pour alimenter une source de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...), et une voiture miniature (d'un poids de 0,1?kg) qui se déplace grâce à l'évaporation de l'eau.

Selon le responsable de l'étude, M. Sahin, les moteurs sont économiques et peuvent exploiter l'énergie de l'évaporation permanente de l'eau de la surface des lacs et océans: "L'eau veut s'évaporer. Il s'agit d'une de ses caractéristiques essentielles. Si vous mouillez une surface, elle sèchera, c'est le cours naturel des choses. Nous avons donc trouvé un moyen de canaliser cette capacité dans des applications utiles."

La recherche actuelle se base sur des travaux antérieurs de Sahin effectués sur des bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées...) du genre Bacillus (Les Bacillus forment un genre de bactéries à gram positif, appartenant à la famille...), des micro-organismes que l'on retrouve couramment dans le sol. Dans des conditions humides, les spores absorbent l'humidité de l'air, ce qui augmente leur volume jusqu'à 40 pour cent. Dans des conditions sèches, le processus est inversé. Sahin en a déduit que la dilatation (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement,...) et la contraction des spores est similaire aux mécanismes musculaires, comme la traction et la contraction: "Nous avons remarqué que nous pouvions exploiter le mouvement des spores et le convertir en énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il...)." Et c'est ce que l'équipe a fait avec ces deux nouveaux moteurs.


Une voiture qui utilise l'énergie fournie par l'évaporation de l'eau pour se propulser.
Photo: Université de Columbia
La construction de l'un des moteurs est décrite en détail dans le journal brittanique: "Pour fabriquer l'un des moteurs, un moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...) à piston mobile, Sahin et ses collègues ont appliqué une ligne de spores de chaque côté d'une mince bande de ruban plastique. Les spores ont été espacées et placées de telle sorte que celles situées d'un côté coïncident avec les espaces entre les spores situées de l'autre côté."

"Lorsque la bande est exposée à l'air, les spores se rétrécissent et la bande se rétracte, comme un ressort. Au contact de l'humidité, la bande se dilate. Le résultat est un muscle artificiel stimulé par les différences d'humidité. Les scientifiques les appellent muscles artificiels hygroscopiques."

Peter Fratzl, un chercheur spécialisé en sciences des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) de l'institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) Max Planck (Max Planck (né Max Karl Ernst Ludwig Planck le 23 avril 1858 à Kiel, Allemagne...) des colloïdes et interfaces à Potsdam, en Allemagne, s'est exprimé par rapport à la recherche dans la revue Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire...), "Ces démonstrations sont amusantes, mais elles confirment le principe. Les chercheurs sont en permanence à la recherche de sources énergétiques, aussi infimes soient-elles. Il est logique d'utiliser ces fluctuations [d'humidité], car cette dernière est omniprésente et gratuite."

Les chercheurs espèrent que les moteurs à évaporation permettraient d'alimenter des systèmes robotiques, des capteurs, des dispositifs et des machines qui fonctionnent dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) naturel.


Pour plus d'information voir:
- Scientists build toy car propelled by evaporating water
- Energy harnessed from humidity can power small devices
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