加州大学戴维斯分校研制的原型机利用宇宙深空低温,在夜间实现机械动力持续生成。
由加州大学戴维斯分校工程师团队研发的微型装置,通过利用环境温度与外太空极寒之间的温差,在夜间持续产生机械动力。该原型机证明,将简易斯特林发动机与辐射冷却板结合,无需燃料即可在日落后持续运转。研究团队表示,这项技术有望为晴朗夜空频繁地区的温室和建筑提供夜间通风支持。
微温差中的动力源泉
研究团队选择斯特林发动机作为核心,正是看中其适应微小温差的工作特性。内燃机需要巨大热梯度才能运转,而斯特林发动机仅需极小温差即可工作。该校电子与计算机工程系教授杰里米·芒迪指出:“当仅存在微小温差时,这类发动机能保持高效运行,元鼎证券_元鼎证券登录入口_股票配资手机版APP入口而其他类型发动机往往需要更大温差才能输出更强动力。”这一特性成为设计的重要依据。
传统斯特林发动机需放置于两个不同温度表面之间。当两侧处于相同温度时,装置将保持静止。芒迪教授形象解释:“若将其置于桌面,由于各侧面温度相同,设备无法自行产生动力。”常规解决方案是对单侧进行加热,但芒迪与研究生特里斯坦·德佩却另辟蹊径 —— 他们转而寻求更高效的低温源。
宇宙深空成为天然冷库
研究团队将目光投向外太空,并发现关键突破:热量传递无需物理接触。芒迪阐释:“装置无需直接接触太空,通过辐射即可与太空进行能量交互。”他类比道,如同人在晴朗夜空下站立时,身体热量会快速向太空发散。
夜空实验验证可行性
德佩与芒迪将简易斯特林发动机安装在辐射冷却板上,并将整套系统安置于地面,利用土壤作为热源端。朝天的冷却板将热量持续辐射至夜空,形成的温差足以驱动活塞运转并带动飞轮旋转。经全年夜间测试,该装置每平方米可稳定产生至少400毫瓦机械功率。研究团队不仅成功驱动小型风扇,还通过连接电机实现了电流生成。
这些实验证实,利用夜空冷却效应可在无日照条件下驱动轻型机械装置。研究人员表示,该体系在低湿度、晴朗夜空频繁的区域效果最佳,适用于温室夜间通风或建筑空气循环等场景。此类任务对功率需求不高,且恰好在温度下降、需要空气流通的夜间发挥作用。
目前加州大学戴维斯分校已为该技术提交临时专利申请正规配资平台推荐,研究团队正着手优化设计并探索更大规模应用场景。这项研究成果证实宇宙深空可作为夜间发电的实用热沉
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