研究人员发明了一种装置，该装置可借助温暖地面与寒冷外太空之间的自然温差，在夜间产生机械能。

加州大学戴维斯分校的工程师们研制出一种装置，该装置可借助近地面的暖意与外太空的极寒，在夜间生成机械能。此方法可应用于温室或其他建筑物的通风等实际场景。该研究成果近日发表于《科学进展》期刊。

该装置基于斯特林发动机，这是一种利用温差运行的机器。据加州大学戴维斯分校电气与计算机工程学教授、该研究合著者杰里米·蒙迪介绍，包括内燃机在内的许多发动机都需要较大的温差才能产生动力。然而，斯特林发动机只需微小的温差即可运转，其温差需求类似于一杯热咖啡与周围空气之间的温度差异。

蒙迪表示：“当温差较小时，这些发动机的效率非常高，而其他类型的发动机在温差较大时运行效果更佳，且能够产生更大的动力。”

将地面热量与太空寒意相连

通常情况下，斯特林发动机的工作原理是将一侧与热源接触，而另一侧则与较冷的环境相连。

蒙迪表示：“如果你只是把它放在桌子上，它不会自行产生任何能量，因为各个面的温度都是一样的。”

当然，制造温差的一种方法是通过燃烧燃料来加热一侧。蒙迪（Munday）和研究生研究员特里斯坦·德佩（Tristan Deppe）不禁思索，是否可以转而将冷端与某个极为寒冷且遥不可及的事物相连：深邃的太空。

蒙代说：“它实际上并不需要与太空进行物理接触，只需与太空进行辐射交互即可。”这就好比在寒冷晴朗的夜晚站在室外：随着热量辐射散失，你的头部很快就会感到寒冷。

辐射制冷概念测试

德普（Deppe）与蒙迪（Munday）的构想是，采用一台简易的斯特林发动机（本质上是一个驱动飞轮的活塞），将其置于一块充当散热天线的面板之上，再将整个装置置于户外地面上过夜。此时，地面充当发动机的温热端，而天线则引导宇宙的寒意。

为期一年的夜间实验表明，该小型装置确实能够每平方米至少产生400毫瓦的机械动力。研究人员通过实验，利用该装置直接为一台风扇供电，还将其与一台小型电动机相连以产生电流。

实验表明，从夜空中获取可观的电量是可行的。蒙迪表示，在湿度较低且夜空通常晴朗无云的地区，这种潜力最为巨大。例如，该原理可用于为温室或住宅建筑通风。

参考文献：特里斯坦·J·德佩（Tristan J. Deppe）与杰里米·N·蒙迪（Jeremy N. Munday）所著《利用地球环境辐射进行机械发电》，发表于2025年11月12日《科学进展》期刊。 DOI：10.1126/sciadv.adw6833

加州大学戴维斯分校已就该项研究成果申请了临时专利。