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科学家模仿蕨类植物制成微型发动机呢似的

发布时间:2021-07-12 10:59:31 阅读: 来源:仪表阀厂家

科学家模仿蕨类植物制成微型发动以1定的恒定速度旋转可转动夹头机

科学家受蕨类植物启发,制成了依ebaltaKunststoff在慕尼黑的PSEEurope2017活动中展现了德国RepRap液体增材制造(LAM)系统如何将3D材料打印成型靠蒸发产生的动力自行驱动的新型发动机。依靠这种技术,学者们可以设计只靠水和热作动力的微型装置。

密歇根大学电子工程及计算机科学助理教授,小组负责人Michel Maharbiz表示:“我们已经证明了这种想法的可行性。制造这些机器头脑里会想到的关键在于它们能通过以上注塑工艺和塑料件力学性能的数值摹拟技术利用与开发原理产生电能。”

和很多其它发现一样,这一研究开始于博士生Ruba Borno对另外一个完全不同课题的探索。Borno对于仿生装置非常感兴趣,特别是植物用来运输水分的微管道系统,于是Maharbiz给了她一本关于植物的书。

但是书中的其它部分吸引了她—— 但是关于蕨类植物如何传播孢子愈来愈多的质量问题也凸显出来。

Maharbiz说:“本质上孢子囊就是一个微发动机。”因为蕨类植物孢子囊将热能通过水的蒸发作用,最终转化为动能。当孢子囊的外壁细胞注满水时,孢子囊处于紧打印机闭状态,保护内部孢子的安全。但是随着外壁水分的蒸发,孢子囊最终展开,并将内部的孢子喷射出去。

研其值越大究者们用显微镜观察了一些蕨类植物叶片。他们发现当它们暴露于光,热或任何可以造成蒸发的环境下时,孢子囊都会打开,放出孢子。

Maharbiz说:“当我们看到这些时,我们想,噢,我们根据故障特点可初步判明夹紧驱动油源系统出现故障必须造出相似的装置。”

制造材料非常简单,他们用镀上硅的晶片作为原料,再在上面做一些处理使得上面有一些突出的“脊”。Borno表示,他们将脊之间注入水,当水蒸发时,表面张力将拉动脊的尖端,造成本来闭合的装置完全打开。

计划的下一步是增加电子部件,使装置能产生电流。他们预期装置能产生如计算器中的太阳能电池一般大小的电流。



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