Массив крошечных роторов, погруженный в обычную суспензию бактерий, начинает вращаться упорядоченно и стабильно. Это, теоретически, позволит получать энергию из случайных течений, которые создает движение микробов в жидкости. К таким выводам пришли британские и индийские ученые, статья которых опубликована в журнале Science Advances.
Движение бактерий, растущих в жидкой питательной среде, неупорядоченно. Они вызывают локальные турбулентные завихрения и хаотические течения. Однако Джулия Йоменс (Julia Yeomans) и ее коллеги из Оксфордского университета и Индийского технологического института Мадраса продемонстрировали перспективный способ извлечения энергии из этих неупорядоченных движений.
Ученые смоделировали поведение двумерного массива из 64 миниатюрных роторов, которые свободно вращаются под действием слабых турбулентных потоков. Показано, что их погружение в такую жидкость вызывает локальное упорядочивание течений и создает бесперебойное движение роторов, заставляя соседние вращаться в противоположных направлениях. «Вращение каждого диска в массиве невероятно стабильно», – пишут исследователи. При оптимально подобранных размерах роторов и расстоянии между ними движение оставалось постоянным в течение всего времени симуляции, которая продолжалась более 1000 оборотов.
По мнению авторов работы, такие системы в будущем могут найти широкое применение везде, где требуются небольшие и не наносящие ущерба окружающей среде источники энергии. И если смартфон зарядить от такой «бактериальной электростанции» вряд ли получится, то отдельные, более экономичные компоненты – такие как микрофоны или оптические датчики – вполне могут питаться хаотическим движением микробов.
Роман Фишман
