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Bionischer Motor: Verdunstung treibt Minigeräte an

Eine clevere Niedrigtemperatur-Dampfmaschine erzeugt Strom und bewegt Lasten oder sich selbst durch Verdunstungsenergie. Das Konzept ist der Natur abgeschaut.
Hygroskopischer Mühlradmotor

Bioingenieure der Columbia University haben eine durch Verdunstungsenergie angetriebene Maschine ausgetüftelt: Sie kann ein Miniaturauto bewegen oder eine Leuchtdiode mit Strom versorgen. Grundlage der Minidampfmaschine ist die in der Wand von Bakteriensporen gespeicherte hygroskopische Energie.

© ExtremeBio
Verdunstungsrotor
Eine neue Art erneuerbarer Energie: Verdunstung treibt über Verformung einen Rotor an.

Fest montiert auf Plastikstreifen absorbieren die zweckmäßig eingespannten Sporen darin je nach Luftfeuchtigkeit Wasser oder geben es ab, verformen sich dabei ein wenig und sorgen dafür, dass sich die nur 8 Mikrometer dicken Streifen mal leicht ein-, mal ein wenig entrollen. Die Forscher kombinierten nun mehrere solcher Streifen so clever miteinander und mit einem kleinen Wasserreservoir als Tank – etwa in Form eines drehbaren Rads –, dass die Streifen mitsamt Sporen regelmäßig mal feuchten, mal trockenen Bedingungen ausgesetzt sein können und das Rad so einige Zeit in Bewegung halten.

http://www.youtube.com/watch?v=x5j9VEye1OY
© Chen et al.
Schrumpfen beim Trocknen: Hygroskopische Muskeln
Hygrsokopische Muskeln (ihre Entwickler tauften sie HYDRAs) können auch eine Last vom Boden heben.

Ein an das Radsystem angeschlossener Generator produzierte daraus Strom: Die Leistung des Prototypen erlaubte es zum Beispiel, Leuchtdioden zu versorgen. Ein mit zwei ähnlichen Radkonstruktionen gebautes Minifahrzeug bewegte sich vorwärts und konnte einen rund 100 Gramm schweren Anhänger ziehen, demonstrierten die Wissenschaftler, die auch kolbenähnliche Systeme konstruierten. Vielleicht, so hoffen sie, lassen sich die kleinen Verdunstungsmaschinen – getauft HYDRAs (hygroscopy-driven artificial muscles) in Orten ohne Stromversorgung zumindest als Notstromaggregat für kleinere Stromabnehmer einsetzen.

http://www.youtube.com/watch?v=xeLD8u-z-Wg
© Chen et al.
Gefährt mit Verdunstungsmotor
Kombiniert man feuchtigkeitssensitive Bakteriensporen und Plastikstreifen geschickt, so werden sie zum Miniauto mit Verdunstungsmotor. Mit Anhängerkupplung können sie sogar kleine Lasten ziehen.

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