姓名: 約翰·達比裡
職稱: 加州理工學院航空學和生物工程學副教授
2010年麥克阿瑟研究員
地點: 加利福尼亞州帕薩迪納
你每天都做什麼? 很多不同的事情。在特定的一天,我們可能在研究風能,或者與海軍合作研究水下航行器。在我們的實驗室裡,樓上的實驗室裡有活水母,樓下有我們設計的機器人航行器。我們研究生物系統,並嘗試從自然界中竊取想法以應用於技術。
海軍想要一艘看起來像水母的潛艇嗎? 我們的設計看起來並不像水母機器人本身。我們採用海軍使用的現有平臺——螺旋槳驅動的航行器——並嘗試對其進行修改,以產生我們在水母中看到的流動。
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有點像在賽車後部安裝擾流板? 這可能是一個很好的類比——這些東西可以修改現有系統以增強其效能。當然,我們可以想象製造出更像水母或魷魚的東西。但我們真正等待的是材料科學家們拿出一些既能提供你想要的靈活性,又能同時具備你對一輛將在水中執行多年的航行器所期望的強度和韌性的東西。
你最近表明,對魚群的研究可以幫助風力發電場的設計。這是如何運作的? 現有水平軸風力渦輪機的挑戰在於它們需要很大的空間;你必須分隔渦輪機,以便它們的尾流不會相互作用。因此,我們開始探索垂直軸風力渦輪機,它在垂直杆上旋轉,可以從任何方向接收風。當我開始為渦輪機周圍的風場建模方程時,這是一個“尤里卡”時刻——我意識到它們與我們之前研究魚群時看到的方程非常相似。魚類會自我排列,以最小化群體從 A 點到 B 點所需的能量。我們的目標是嘗試最大化從這些垂直軸渦輪機中提取的能量。
所以在你的模型中,你能夠獲得高 10 倍的能量密度? 不僅僅是在我們的模型中。在過去的這個夏天,我們進行了一些小型現場測試,模型的預測已經得到了證實。
聽起來你已經有了你的第一筆生意。[笑] 我認為我們真正Aiming要做的是改變人們對風能的看法。人們稱其為最成熟的可再生能源技術,未來的方向是:我們能否建造更大的風力渦輪機?我們能否將它們放置在海上?但是,如果我們重新考慮三葉片渦輪機是否是最佳解決方案,那麼就可以取得一些根本性的進展。
如果每個人都能瞭解你工作中的一件事情,那會是什麼? 技術在不斷發展。雖然目前對風能平臺的反對聲音很多,但未來會有更好的選擇。現在還不需要止步不前。