Un team della Columbia University (Usa) ha sviluppato una macchinina in miniatura che sfrutta l’energia dell’evaporazione per muoversi, nonché un generatore a evaporazione che alimenta una torcia led.
Questo particolare motore parte e funziona automaticamente quando posto su ‘interfacce aria-acqua’. In queste condizioni viene prodotto un movimento lineare rotativo simile al pistone, utilizzando muscoli artificiali su base biologica appositamente progettati e sensibili ai flussi di umidità. Un generatore elettrico basato sull’acqua raccoglie l’evaporazione per alimentare una fonte luminosa e una macchinina in miniatura (che pesa 0,1 kg) che avanza quando evapora l’acqua in essa contenuta.
Si tratta di motori economici e possono trarre energia dall’acqua che evapora continuamente dalla superficie di laghi ed oceani
“Se si bagna una superficie essa si asciugherà, è un fenomeno naturale – spiega Ozgur Sahin alla guida del team di ricerca statunitense – noi abbiamo solo trovato un modo di trasformare tale processo naturale in un’azione utile”.
Alla base della ricerca c’è il lavoro precedentemente svolto sul batterio Bacillus, un microrganismo comunemente presente nel suolo. In condizioni di umidità le spore assorbono l’acqua dall’aria, espandendo il proprio volume del 40 per cento. In condizioni di siccità, il processo si inverte. Sahin ha dedotto che l’espansione e la contrazione delle spore possono agire come un muscolo, spingendo e tirando altri oggetti.
“Abbiamo notato – dice Sahin – che potevamo sfruttare il movimento delle spore e convertirlo in energia elettrica”.
Ed è proprio questo che il team ha fatto con questi due motori. Per costruire una delle due macchine, ossia un motore a pistone galleggiante, è sono state incollate una serie di spore su ciascun lato di un sottile nastro di plastica. Le spore sono state disposte in modo tale che quelle di un lato coprissero i vuoti tra le spore dell’altro lato. Quando il nastro viene esposto all’aria secca, le spore si ritirano e il nastro si ritrae come un elastico. Nell’aria umida il nastro si espande, in quanto la contrazione viene allentata. Ne risulta un muscolo artificiale alimentato dalla differenza di umidità. Gli scienziati li chiamano muscoli artificiali azionati a igroscopia (hydra).
I gradienti di umidità sono ovunque e sono gratuiti; pertanto, i motori azionati ad evaporazione potrebbero trovare applicazione nell’alimentazione di sensori, dispositivi e macchine che funzionano nell’ambiente naturale.
