Wetenschappers zijn erin geslaagd om een LED-lamp en speelgoedauto aan te drijven door middel van waterdamp.
Ongeveer 70 procent van onze planeet bestaat uit water en verdamping zorgt ervoor dat deze levensdrank naar de uiteindes van de hoogste bomen wordt gebracht en dat er sneeuw op de toppen van de Himalaya ligt. Onderzoekers weten al langer dat luchtvochtigheid energie kan opwekken, maar hebben moeite om dit om te zetten in elektriciteit. Daar hebben Xi Chen en zijn collega’s nu verandering in gebracht.
LED-lampje
De wetenschappers maakten gebruik van de sporen van de bacterie Bacillus subtilis, die krimpen of opzwellen door luchtvochtigheid. Ze plakten deze sporen aan beide kanten van een dun strookje plastic tape. Wanneer droge lucht de tape passeert, krimpen de sporen en buigt het materiaal. Bij een natte lucht zetten de sporen uit en wordt de tape weer recht. Zo ontstaat een soort kunstmatige spier die je kunt beheersen met vochtigheid.
Vervolgens legden de onderzoekers een aantal van deze strips, die HYDRAs worden genoemd, naast elkaar en plaatsten ze in een drijvend plastic doosje waarop luikjes waren bevestigd. In dit doosje maakt verdampend water de lucht vochtig waardoor de tape uitzet en de luikjes opengaan; de lucht wordt vervolgens weer droger. Dit lage vochtgehalte doet de tape weer buigen, de luikjes vallen dicht en het proces begint opnieuw.
Dit open- en dichtgaan van de luikjes kan worden gebruikt als een soort pomp. Wanneer de onderzoekers een generator toevoegden aan het systeem bleek het genoeg elektriciteit op te wekken om een klein LED-lampje aan te laten gaan.
Waterrad
Het team liet het hier echter niet bij zitten en maakte een minuscuul waterrad met de techniek – de Moisture Mill. Dit is een plastic wiel waarop kleine stukjes tape met bacteriesporen zijn bevestigd. De helft van het wiel krijgt droge lucht, de andere helft vochtigheid. Het buigen en strekken van de strips zorgt ervoor dat het rad continue draait.
Met dit systeem waren de onderzoekers in staat een speelgoedauto te laten rijden. Ze zoeken nu naar een manier om een veel groter rad te maken.
Lees ook hoe een lamp werkt met behulp van zwaartekracht.
Bronnen: Nature Communications, Phys.org
Beeld: Xi Chen