ThienNhien.Net – Nước, nhựa và các bào tử vi khuẩn có thể trở thành những dụng cụ tạo ra nguồn năng lượng sạch gần như vô tận trong tương lai. Bởi mới đây, một nhóm các kỹ sư sinh học tại Đại học Columbia (Mỹ) đã dựa vào đó để chế tạo thành công động cơ chạy bằng hơi nước trong không khí có thể sản sinh ra năng lượng.
Sự diệu kỳ từ các bào tử vi khuẩn
Chìa khóa bí mật để tạo ra phát minh đáng kinh ngạc này của nhà sinh học Uzgur Sahin, người đứng đầu nghiên cứu và các cộng sự của mình chính là HyDRAS (cơ bắp nhân tạo hoạt động bằng cách hút ẩm). HyDRAS về cơ bản là một dải băng rất mỏng và dẻo, khi gặp hơi nước (hoặc trực tiếp, hoặc trong không khí), các bào tử sẽ nở ra và kéo dãn đoạn băng trên, ngược lại nếu gặp không khí khô nóng, dải băng sẽ tự co lại thành hình cong. Hoạt động này cứ tiếp diễn liên tục sẽ giúp tạo ra công năng rồi biến công năng thành nguồn điện năng vô tận.
Ý tưởng về vật liệu HyDARS đã đến với Sahin từ gần 10 năm trước khi ông đang tiến hành nghiên cứu tính chất vật lý của các vi sinh vật trong môi trường tự nhiên. Ông đã phát hiện ra, các bào tử của vi khuẩn bacillus trên cỏ rất phổ biến có thể thích nghi kỳ diệu với một lượng độ ẩm rất nhỏ. Sau nhiều thí nghiệm, Sahin đã tìm ra một cách giúp ông có thể “bắt chước” được phản ứng độc đáo của các bào tử vi khuẩn bằng việc đính các bào tử vi khuẩn vào trong một dải băng dẻo trong phòng thí nghiệm.
Món đồ chơi không quá 5 USD
Trong khi thí nghiệm, các nhà khoa học đã lắp động cơ chạy bằng hơi nước này vào một chiếc xe đồ chơi có giá trị không đến 5 USD. Mặc dù nó chạy rất chậm, nhưng các nhà khoa học cho biết, trung bình mỗi lần chuyển động của động cơ có thể tạo ra khoảng 50 microwatt điện năng. Dù chưa phải là một lượng điện năng lớn nhưng nó cũng đủ để tạo ra ánh sáng bằng ánh sáng của 1 bóng đèn LED. Điều ngạc nhiên nữa là các nhà khoa học tiến hành thí nghiệm chỉ trên một vũng nước nhỏ với nhiệt độ phòng.
Khi nước trên bề mặt bốc hơi, bên trong động cơ bắt đầu ẩm khiến các dải băng HyDRAS dãn ra và được gắn với một máy phát điện nhỏ, từ đó có thể giúp biến chuyển động cơ năng của động cơ thành điện năng.
Sahin và các đồng nghiệp cũng đã tạo ra một động cơ thứ hai với HyDRAS, đó là một sáng tạo đối với động cơ kiểu sử dụng các chuyển động hình cong của HyDRAS để quay bánh xe khi nó được đặt trên một chiếc xe đồ chơi. Toàn bộ chiếc xe chỉ sử dụng công năng từ hơi nước trong không khí, tuy nhiên các nhà khoa học cho biết thêm, động cơ sẽ chạy nhanh hơn nếu nhiệt độ bốc hơi của nước lớn.
Triển vọng về nguồn năng lượng sạch vô tận
“Đây là một đột phá rất mới, rất ấn tượng”, Peter Fratlt, nhà nghiên cứu vật liệu sinh học tai Viện Max-Planck (Đức) cho biết. Ngoài ra, Fratlt còn cho biết thêm, trên thực tế HyDRAS “có thể kéo dài trong một thời gian rất dài, và trong tự nhiên, các bào tử vi khuẩn đã tồn tại hàng trăm năm trong trạng thái “ngủ” đang cần giới khoa học khám phá. Nếu mô hình động cơ chạy bằng hơi nước của Sahin được phát triển với quy mô lớn hơn và đưa vào sử dụng trong thực tế sẽ giúp hành tinh chúng ta không bị hủy hoại bởi các tác nhân gây ô nhiễm môi trường.
“Mỗi dải băng HyDRAS chỉ cần sử dụng 1% năng lượng tiềm năng từ các bào tử vi khuẩn”, Sahin cho biết. Điều này có nghĩa trong tương lai gần, con người có cơ hội sử dụng nguồn năng lượng gần như vô tận cùng với những năng lượng trong “kho” năng lượng tái tạo từ gió và Mặt trời. Tuy nhiên, “sức mạnh của gió có được chủ yếu xuất phát từ sự bay hơi của nước trên quy mô toàn hành tinh chúng ta”, Sahin nhấn mạnh.
