2020年9月14日——正如观察到的，在一个夏天， 杏耀主管团队 ，杏耀网站一滩水消失时，水的蒸发是一个非常强大的过程。如果能加以利用，这一过程就能提供一种清洁能源，为机械设备提供动力。在《自然材料》最新发表的一篇论文中，由纽约大学研究生中心高级科学研究中心(CUNY ASRC)的研究人员领导的一个国际科学家团队详细介绍了可变形晶体的发展，这种晶体可以直接将蒸发能量转化为强大的运动。

 

这些对水敏感的材料是通过使用被称为三肽的生物积木的简单变体来制造的，从而制造出既坚硬又易变的晶体。这种材料是由水紧密结合的纳米级孔隙组成的三维模式，这些孔隙中散布着由刚性和柔性区域组成的分子网络。当湿度降低并达到临界值时，水分会从气孔中流出，导致互联网络的强大收缩。这导致晶体暂时失去它们的有序模式，直到湿度恢复，晶体恢复它们原来的形状。这种新设计的过程可以反复重复，从而产生一种非常有效的收集蒸发能量以进行机械工作的方法。

 

“我们基本上创造了一种新型的驱动器，它是由水蒸发驱动的，”研究生中心的博士生Roxana Piotrowska说，她是这项研究的第一作者，也是纽约城市大学ASRC纳米科学项目的研究员。“通过观察其活动，我们已经能够确定水敏感材料如何有效地将蒸发转化为机械能的基本机制。”

 

“我们的工作能够在分子尺度上直接观察到材料蒸发驱动的驱动，”该研究的通讯作者陈曦(Xi Chen)说，他的实验室与纽约城市大学ASRC纳米科学项目共同领导了这项研究。“通过学习如何有效地从蒸发中提取能量，并将其转化为运动，可以设计出更好、更高效的驱动器用于许多应用，包括蒸发能量收集设备。”

 

“重要的是,我们设计的晶体是由相同的积木,蛋白质,但却极为简化的结果,它们的属性可以精确调整和合理优化对于这个应用程序,“城市大学纳米科学ASRC倡议主任控制Ulijn,说的实验室,共同工作,负责生物分子设计方面的研究。“使用生物积木来创造这项新技术的美妙之处就在于，由此产生的形态形成晶体具有生物相容性、生物可降解性和成本效益。”

 

通过结合实验室实验和计算机模拟，杏耀平台研究人员能够识别和研究控制这些晶体驱动的因素。这种方法带来了新的见解，为各种应用设计了更有效地利用蒸发的方法，其中可能包括由水蒸发驱动的机器人组件或机械微和纳米机器。