Нанотехнологии - УрФО

Перейти на основной сайт
ИА ИНВУР Логотип Инновационного портала УрФО
Вы здесь: Главная // Публикации

Разработан новый тип микродвигателей внутреннего сгорания

Добавлено: 2014-03-13, просмотров: 596


Скорость потери тепла пропорциональна соотношению объёма и поверхности, поэтому микро-ДВС (двигатели внутреннего сгорания) теряют тепло с такой скоростью, что их КПД падает существенно ниже уровня первых паровозов. Виталий Световой его коллеги из Университета Твенте (Нидерланды) предложили совершенно новый метод обеспечения работы актуаторов в микромасштабах. Длина и ширина устройства равна 100 микрометрам, а толщина – всего пяти микрометрам, передаёт «Компьюлента» со ссылкой на журнал Scientific Reports.

Микро-ДВС а – кремниевая подложка, на которой собиралось устройство, b – микрокамера устройства до наполнения водой, c – общее устройство микросхемы с микроактуатором, d – конечный вид микросхемы, в центре которой находится устройство. Иллюстрация: V.B. Svetovoy et al.

По сути, они создали двигатель, очень похожий на классический ДВС: крохотная камера наполнена водой, в ней есть пара электродов, по которым идёт ток. При включении тока вода в камере разлагается на водород и кислород, образующие нанопузырьки. Как только формируются пузырьки, начинается процесс сгорания кислород-водородной смеси в пределах таких нанопузырьков, причём без катастрофически быстрой потери тепла.

Сгорание и расширение газов заставляют мембрану на одном из концов камеры деформироваться, что и создаёт силу, которую можно использовать для приведения в движение актуаторов. Когда ток отключают, давление в камере резко падает, причём «остановка» происходит быстрее, чем позволяют расчёты.

Учёные объясняют это тем, что когда ток выключается, водород и кислород в нанопузырьках реагируют между собой, превращаясь обратно в воду, то есть из газообразного состояния переходят в занимающую куда меньший объём жидкость, что и приводит к исключительно резкому падению давления.

STRF.ru