无需燃料，仅凭宇宙深空的低温，就能在夜间持续产生机械动力——加州大学戴维斯分校的工程师团队近日宣布，他们研发的微型装置成功实现了这一突破。该装置通过捕捉环境温度与外太空极寒之间的微小温差，为夜间通风等低功率需求场景提供了新方案。相关研究成果已发表于《科学进展》期刊，并已提交临时专利申请。
传统动力装置依赖显著温差驱动，例如内燃机需要剧烈的热梯度才能运转，而研究团队选择的斯特林发动机则以适应微小温差著称。电子与计算机工程系教授杰里米·芒迪解释：“这类发动机在温差极小时仍能高效工作，而其他类型发动机往往需要更大温差才能输出动力。”这一特性成为设计核心——当装置两侧温度相同时，传统斯特林发动机会静止，而新设计通过主动寻找低温源解决了这一问题。
团队将目光投向宇宙深空，发现其可作为天然“冷库”。芒迪指出：“热量传递无需物理接触，装置通过辐射即可与太空进行能量交换。”他以人体散热为例：晴朗夜空下，人体热量会快速向太空发散。基于此原理，团队将简易斯特林发动机与辐射冷却板结合，利用土壤作为热源端，冷却板朝向夜空持续辐射热量，形成驱动活塞运转的温差。
实验中，整套系统被安置于地面，夜间测试显示，每平方米装置可稳定产生至少400毫瓦机械功率。团队不仅驱动了小型风扇，还通过连接电机生成了电流。德佩与芒迪表示，该体系在低湿度、晴朗夜空频繁的区域效果最佳，例如温室夜间通风或建筑空气循环等场景——这些任务对功率需求不高，且恰好在夜间温度下降、需要空气流通时发挥作用。
目前，研究团队正优化设计以提升效率，并探索更大规模应用。例如，通过扩展辐射冷却板面积或串联多个装置，可能为偏远地区提供低成本夜间电力支持。尽管当前功率密度有限，但这一技术为利用宇宙空间作为热沉开辟了新路径，尤其在无日照条件下，为可持续能源方案提供了补充选择。
