HYDRAs este acronimul pentru „hygroscopy driven artificial muscles”, „mușchi artificiali” care se contractă și se extind în funcție de nivelul de umiditate din mediu. Cu ajutorul lor, cercetătorii susțin că au creat primele micro-motoare ce utilizează direct forța generată de evaporare. În viitor, dezvoltarea tehnologiei ar putea conduce la o nouă sursă de energie regenerabilă.

Ozgur Sahin, coordonatorul cercetării, susține că evaporarea este „o forță fundamentală a naturii, omniprezentă și mult mai puternică decât vântul sau valurile”. Dorind să a valorifice acest potențial, echipa de bioingineri a utilizat materiale biologice higroscopice, capabile să capteze umiditatea din mediu, și produse sintetice flexibile pentru a crea „mușchi artificiali”.

În acest sens, pe o bandă de poliimidă (un polimer elastic) au fost lipiți spori bacterieni care absorb apa din aer. Schimbările de umiditate duc la modificarea formei sporilor și, implicit, a benzii pe care sunt așezați. Mișcarea generată în acest fel poate fi utilizată pentru a pune în mișcarea diverse micro-motoare.

În clipul următor, se poate observa cum HYDRAs ridică o greutate, pun în mișcare un motor oscilant și un motor circular, cel din urmă folosit într-o micro-mașină cu o greutate de 100 grame.

În alte teste, mișcarea generată de HYDRAs a fost transformată în energie electrică care a alimentat un LED. Chiar și la acest nivel miniatural, cercetătorii susțin că astfel de „mușchi artificiali” puși în mișcare de umiditate ar putea alimenta senzori plasați în natură sau alte dispozitive electronice. În viitor, modele similare de mari dimensiuni ar putea genera electricitate la niveluri comparabile cu o turbină eoliană.

Studiul „Scaling up nanoscale water-driven energy conversion into evaporation-driven engines and generators” a fost publicat în revista cu acces gratuit Nature Communications și a fost susținut financiar de Departamentul Energiei din SUA.
Surse: Nature Communications, Columbia University