Может ли тающий лед самостоятельно генерировать энергию?

Инженеры из Политехнического университета Вирджинии создали металлическую поверхность, способную заставлять лед перемещаться по ней без какого-либо внешнего воздействия, такого как ветер или гравитация. Пятилетняя работа, включавшая три года экспериментов и два года доработки, завершилась публикацией результатов 14 августа в журнале ACS Applied Materials & Interfaces. Проект возглавлял Джонатан Борейко из Лаборатории гидродинамики и межфазных взаимодействий, вдохновленных природой, при участии соавтора Джека Тапоцика.
Может ли тающий лед самостоятельно генерировать энергию?
Изображение носит иллюстративный характер

Источником вдохновения для исследования послужили «плывущие камни» с высохшего озера Рейстрек-Плайя в Долине Смерти. Этот феномен, известный с начала 1900-х годов, десятилетиями озадачивал ученых. Камни, казалось, самостоятельно скользили по пустынной поверхности, оставляя за собой длинные следы.

Тайна была раскрыта в 2014 году палеоокеанографом из Гарварда Ричардом Норрисом. Он установил, что для движения камней необходимо совпадение нескольких условий. Сначала на затвердевшей поверхности озера выпадает небольшое количество осадков. Затем, при падении температуры ниже нуля, вода замерзает, образуя тонкий слой льда. С восходом солнца лед начинает таять и раскалываться на крупные плавучие пластины, или «ледяные плоты». Легкий бриз толкает эти плоты, которые, в свою очередь, увлекают за собой камни.

Команда из Вирджинии, начавшая свою работу в 2019 году, поставила цель воспроизвести этот эффект в лабораторных условиях, но полностью исключив роль ветра. Для этого они разработали алюминиевую пластину с выгравированным асимметричным рисунком.

Первая конструкция представляет собой алюминиевую поверхность со специальным узором в виде «елочки», состоящим из асимметричных канавок, напоминающих наконечники стрел. Когда помещенный на поверхность ледяной диск начинает таять, талая вода направляется по этим каналам в одну сторону. Этот направленный поток воды подхватывает и несет за собой ледяной диск.

Джек Тапоцик объясняет этот механизм с помощью аналогии: «Хорошая аналогия — это сплав по реке на надувных кругах, за исключением того, что здесь направленные каналы создают поток вместо гравитации».

Во втором эксперименте исследователи покрыли ту же алюминиевую пластину водоотталкивающим спреем, что привело к совершенно иному механизму движения. На такой поверхности ледяной диск сначала прилипает, в то время как талая вода вытесняется по каналам вперед.

Вода скапливается перед ледяным диском, образуя лужицу. Это создает дисбаланс поверхностного натяжения между передней и задней частью диска. В определенный момент это несоответствие сил резко срывает лед с места, заставляя его «выстреливать» и скользить по поверхности.

Одно из очевидных практических применений этой технологии — создание усовершенствованных систем разморозки. Способность поверхности самостоятельно сбрасывать тающий лед может быть использована для различных материалов и устройств, требующих защиты от обледенения.

Более амбициозное применение предложил Джонатан Борейко: генерация экологически чистой энергии. Его концепция предполагает создание круглой поверхности с алюминиевым узором «елочка».

На ледяные диски, размещенные на этой поверхности, можно поместить магниты. По мере таяния льда и его движения по кругу магниты также начнут вращаться. Это вращательное движение способно генерировать электрическую энергию.

На данный момент концепция генерации энергии является гипотетической. Для определения ее эффективности и возможности масштабирования требуются дальнейшие исследования.


Новое на сайте

20868Уязвимости Plex открыли путь майнерам и Linux-бэкдору 20867Взлом OpenCode Console: под угрозой могли оказаться ключи OpenAI, Anthropic и Google 20866Rank Math PRO: заражённое обновление оставило на сайтах самовосстанавливающийся бэкдор 20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси?
Ссылка