Игрушку превратили в двигатель, собирающий энергию

Опубликовано: 01.10.2019

Исследователи в Университете Техаса в Остине превратили детскую игрушку в крошечный двигатель, который сможет однажды привести в действие медицинские устройства или собирать солнечную энергию. Устройство, названное радиометром, в основе которого вращающаяся от света лопасть. Но этот радиометр,является наименьшим в мире, с лопатками такой же же толщины как человеческий волос и диаметром как у винтика в очках.

Радиометр, который Вы нашли бы в магазине игрушек, похож на барометр, размещенный в лампочке. Он имеет пропеллер из четырех лопаток на проволоке. Каждая лопатка черная с одной стороны и зеркальная с другой, когда солнечный свет поглощается на черной стороне, то лопатка нагревается и становится легче.
Как и у лампочки, большинство воздуха удалено из радиометра,внутри атмосфера низкого давления. Молекулы около черной поверхности нагреваются, в то время как воздушные молекулы на зеркальной стороне лопатки остаются холодными. Это создает сильную температурную разницу между двумя сторонами.

Именно эта температурная разница заставляет воздух двигаться и вращать пропеллер, производя минимальное количество энергии, но достаточно быть полезным. Изменив проект и применяя покрытие на основе высоких технологий к лопаткам, ученые удалили луковицу и сделали устройство достаточно маленьким, чтобы оно проходило в человеческие артерии.

«Когда есть температурная разница между температурой газа и комнатой, есть поток воздуха,” говорит Ли-Цинь Ханшуй,руководитель команды ученых Техасского университета в Остине.»Мы нуждались в крошечном небольшом двигателе, чтобы поместить в конце катетера, и мы поняли, что мы можем построить микродвигатель, намного меньший и более дешевый.”

Цель — получить высококачественные, трехмерные изображения внутри артерий и кровеносных сосудов, используя технику, названную оптической когерентной томографией (ОКТ).

«ОКТ больше походит на ультразвук. Кроме того, это подход на основе света, но он дает Вам более высокое разрешение, таким образом Вы можете видеть больше деталей,” сказал соавтор Крис Кондит, студент Техасского университета. Микродвигатель был бы присоединен к катетеру и ОКТ, а затем вставленный в артерию в ноге. Катетер может тогда перемещаться по венам, чтобы искать например, тромб в сердце. Поскольку нет солнечного света в теле, то свет исходит от лазера, которым управляют через катетер.

«Если Вы только допустите небольшую утечку электричества в кровеносные сосуды, Вы можете иметь большие проблемы,” сказала Ханьшуй. «Один вт — максимум, который мы можем допустить в кровеносном сосуде.”