Ученые создали двигатель, работающий ночью за счет холода космоса

Инженеры Калифорнийского университета в Дэвисе создали прототип устройства, которое производит механическую энергию в ночное время, используя контраст между окружающим теплом и холодом космического пространства. Прототип демонстрирует, что двигатель Стирлинга, соединенный с панелью радиационного охлаждения, может работать после захода солнца без какого-либо топлива. Исследователи утверждают, что этот подход может помочь вентилировать теплицы и здания в регионах с ясным ночным небом.

Команда сосредоточилась на двигателе Стирлинга из-за его способности работать при небольших перепадах температур. В то время как двигателям внутреннего сгорания требуются значительные тепловые градиенты, двигатели Стирлинга могут функционировать при гораздо меньшей разнице. Профессор электротехники и вычислительной техники Джереми Мандей пояснил, что эти двигатели очень эффективны при малых температурных различиях, тогда как другие типы двигателей работают лучше при больших перепадах и могут производить больше мощности. Это различие и определило конструкцию.

Стандартный двигатель Стирлинга находится между двумя поверхностями с разной температурой. Когда температура с обеих сторон одинакова, устройство не работает. Как отметил Мандей, если просто поставить его на стол, он не будет производить энергию, потому что все стороны имеют одинаковую температуру. Обычно исследователи решают эту проблему, нагревая одну сторону. Однако Мандей и аспирант Тристан Депп пошли противоположным путем — они искали способ создать мощный отвод тепла, а не его источник. Они обратились к глубокому космосу, отметив, что физический контакт не требуется, так как тепло может излучаться в небо. Мандей сравнил это с тем, как тепло быстро покидает тело, когда человек стоит на улице в ясную ночь.

В ходе экспериментов Депп и Мандей установили простой двигатель Стирлинга на панель радиационного охлаждения. Конструкция была размещена на земле, позволяя почве служить теплой стороной, в то время как панель, направленная вверх, отводила тепло прямо в ночное небо. Это создавало достаточный температурный перепад для активации поршня и вращения маховика. Годовые ночные испытания показали, что устройство способно генерировать не менее 400 милливатт механической мощности на квадратный метр. Команда продемонстрировала работу, запитав небольшой вентилятор и подключив систему к электродвигателю для выработки тока. Эти демонстрации подтвердили, что охлаждение через ночное небо может приводить в действие легкие механизмы без солнечного света.

Исследователи отмечают, что система работает лучше всего в местах с низкой влажностью и частыми ясными ночами. Они полагают, что метод может поддерживать вентиляцию теплиц или циркуляцию воздуха в домах после наступления темноты. Подобные задачи требуют умеренной мощности и могут выиграть от источника, который работает при понижении температуры, когда растениям или зданиям необходима циркуляция воздуха. Университет подал предварительную патентную заявку на эту технологию. Команда планирует усовершенствовать дизайн и изучить возможности для более масштабного применения. Их результаты показывают, что космос может служить практичным теплоотводом для генерации энергии в ночное время.

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/uchenye-sozdali-dvigatel-rabotajushhij-nochju-za-schet-holoda-kosmosa/

механическая_энергия двигатель холод_космоса