姓名: 约翰·达比里
职称: 加州理工学院航空学和生物工程学副教授
2010年麦克阿瑟研究员
地点: 加利福尼亚州帕萨迪纳
你每天都做什么? 很多不同的事情。在特定的一天,我们可能在研究风能,或者与海军合作研究水下航行器。在我们的实验室里,楼上的实验室里有活水母,楼下有我们设计的机器人航行器。我们研究生物系统,并尝试从自然界中窃取想法以应用于技术。
海军想要一艘看起来像水母的潜艇吗? 我们的设计看起来并不像水母机器人本身。我们采用海军使用的现有平台——螺旋桨驱动的航行器——并尝试对其进行修改,以产生我们在水母中看到的流动。
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
有点像在赛车后部安装扰流板? 这可能是一个很好的类比——这些东西可以修改现有系统以增强其性能。当然,我们可以想象制造出更像水母或鱿鱼的东西。但我们真正等待的是材料科学家们拿出一些既能提供你想要的灵活性,又能同时具备你对一辆将在水中运行多年的航行器所期望的强度和韧性的东西。
你最近表明,对鱼群的研究可以帮助风力发电场的设计。这是如何运作的? 现有水平轴风力涡轮机的挑战在于它们需要很大的空间;你必须分隔涡轮机,以便它们的尾流不会相互作用。因此,我们开始探索垂直轴风力涡轮机,它在垂直杆上旋转,可以从任何方向接收风。当我开始为涡轮机周围的风场建模方程时,这是一个“尤里卡”时刻——我意识到它们与我们之前研究鱼群时看到的方程非常相似。鱼类会自我排列,以最小化群体从 A 点到 B 点所需的能量。我们的目标是尝试最大化从这些垂直轴涡轮机中提取的能量。
所以在你的模型中,你能够获得高 10 倍的能量密度? 不仅仅是在我们的模型中。在过去的这个夏天,我们进行了一些小型现场测试,模型的预测已经得到了证实。
听起来你已经有了你的第一笔生意。[笑] 我认为我们真正Aiming要做的是改变人们对风能的看法。人们称其为最成熟的可再生能源技术,未来的方向是:我们能否建造更大的风力涡轮机?我们能否将它们放置在海上?但是,如果我们重新考虑三叶片涡轮机是否是最佳解决方案,那么就可以取得一些根本性的进展。
如果每个人都能了解你工作中的一件事情,那会是什么? 技术在不断发展。虽然目前对风能平台的反对声音很多,但未来会有更好的选择。现在还不需要止步不前。