Ученые-физики из Оксфордского университета наглядно продемонстрировали, что движение бактерий можно использовать как альтернативный источник получения электроэнергии. Для этого применили компьютерное моделирование.
Специалистам удалось доказать, что бактерии, которые представляют собой очень быстро передвигающиеся микроорганизмы, могут приводить в движение цилиндрические моторы крошечной ветряной электростанции. Результатами компьютерного моделирования специалисты поделились с журналом Science Advances.
По словам физиков, ветряную станцию в движение приводит так называемый эффект роения. Последний возникает, когда множество частиц, из которых состоит та или иная субстанция, совершают хаотичные движения. Физики уверены, что бактерии можно использовать для создания маленьких электростанций. Они, в свою очередь, смогут снабжать энергией микроскопические двигатели, оптические переключатели или даже детали смартфонов.
Так называемым топливом для станций станут плотные бактериальные суспензии, которые, благодаря эффекту роения, текут сами по себе.
Физики отметили, что сами по себе бактерии продолжают хаотично двигаться до тех пор, пока они погружены в питательный состав. Однако движения микроорганизмов настолько хаотичны, что сразу извлечь из них энергию невозможно. Для того, чтобы упорядочить движение потока ученые соорудили из 64 микромоторов, расположенных симметрично друг другу, решетку и погрузили конструкцию внутрь питательной суспензии. Ученые обнаружили, что бактерии двигаются таким образом, что рядом стоящие моторы вращаются в противоположных направлениях. По своему принципу работы устройство напомнило физикам классическую ветряную электростанцию.
Кроме того, ученые выяснили, что если окунуть в суспензию только один мотор, то он будет вращаться произвольно. Физики пришли к выводу, что хаотичное движение бактерий может непрерывно производить механическую энергию, которая способна приводить микромоторы в движение.
