В авангарде этого прорыва стоит команда под руководством профессора электротехники и вычислительной техники Джереми Мандея. Их выбор пал на двигатель Стирлинга — тепловую машину, которая, в отличие от своих собратьев, способна функционировать даже при мизерных температурных перепадах.

Как поясняет профессор Мандей: «Если двигателям внутреннего сгорания требуются существенные градиенты температуры для работы, то Стирлинги блестяще проявляют себя там, где разница температур невелика. Это их ключевое преимущество, которое стало основой нашей конструкции, ведь другие моторы, хоть и мощнее, требуют куда более выраженных температурных контрастов».

Принцип работы двигателя Стирлинга прост: он располагается между двумя поверхностями с различными температурами. Когда этот баланс нарушается и температуры выравниваются, двигатель останавливается. Как правило, проблему решают, подогревая одну сторону. Но Мандей и его аспирант Тристан Депп пошли совершенно иным, более изящным путем: вместо того чтобы добавлять тепло, они сосредоточились на его активном отведении.Их прототип прост и гениален. Сердце системы — двигатель Стирлинга — устанавливается прямо на землю, которая служит естественным, неиссякаемым источником тепла. Сверху к двигателю крепится специальная панель охлаждения. Эта панель, обращенная к ночному небу, эффективно излучает тепло в атмосферу, экстремально охлаждаясь. Таким образом, создается идеальный температурный градиент: относительно теплая земля снизу и ледяная панель сверху. Этого перепада оказывается достаточно, чтобы заставить поршень двигаться и вращать маховик, создавая механическую энергию.

Годовые испытания подтвердили потенциал технологии: оно стабильно производит не менее 400 милливатт механической мощности на квадратный метр. Пусть это не гигантские цифры, но для множества практических задач такой мощности вполне достаточно. Команда убедительно продемонстрировала возможности системы, запитав небольшой вентилятор и подключив ее к электродвигателю для выработки тока.

Исследователи видят наиболее перспективное применение этой технологии там, где умеренная мощность особенно востребована именно в темное время суток. Наиболее эффективно система работает в засушливых и горных районах — там, где низкая влажность и частые ясные ночи создают идеальные условия для максимального охлаждения.

Калифорнийский университет уже сделал предварительную патентную заявку на эту инновационную технологию. В ближайших планах команды — дальнейшее совершенствование дизайна для повышения эффективности и изучение путей масштабирования.