Роторно-поршневые двс заменяют батареи мобильных устройств
Параметры аккумуляторная батарей для бытовой электроники активно совершенствуются, но потребителям этого мало. Давай, дескать, революцию, желаем трудиться на собственных ноутбуках целые дни без подзарядки.
Учёные дают уникальный ответ на эти требования — создают ДВС для компьютера.
Промышленно-университетская исследовательская организация «Центр сенсоров и актуаторов в Беркли» (Berkeley Sensor Actuator Center), университет Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley), исследовательское агентство Пентагона DARPA и последовательность компаний США трудятся над интересным проектом — двигателями Ванкеля размером в считанные миллиметры.
Командует программой MEMS Rotary Engine Power System доктор наук Альберт Пизано (Albert P. Pisano) из университета Калифорнии.
Уже выстроен множество роторно-поршневых ДВС с поперечником ротора всего в десяток-второй миллиметров а также — один-три миллиметра с выходной мощностью, соответственно, 4-100 Ватт и 0,026-0,03 Ватта.
Какие конкретно же «автомобильчики» исследователи собираются приводить в перемещение этими микро-ДВС? Тут пора пояснить, что MEMS в заглавии программы свидетельствует «микро-электро-механические совокупности».
Эти необыкновенные ванкели призваны крутить генераторы и давать ток для электронных устройств, разных датчиков (а также, трудящихся «в поле» с армейскими, скажем, целями), ноутбуков, мобильных телефонов, микророботов и тому аналогичных электронных устройств.
А данный ротор и вовсе имеет диаметр 3 миллиметра (фото с сайта me.berkeley.edu).
Казалось бы, чего огород городить с ДВС, имеющим подвижные части?
Имеется же красивые литиево-ионные батареи, совершенствование которых ещё, увидим, длится.
Согласно точки зрения доктора наук Пизано, резон имеется. Микроскопические ванкели владеют плотностью энергии приблизительно 2300 Ватт-часов на килограмм (при применения жидкого водорода, как топлива, и с учётом КПД движка 20%), что раз в 7 больше, чем у литиевых аккумуляторная батарей и раз в 14, чем у щелочных батареек.
Конечная цель — создание миниатюрных устройств в дизайне и габаритах привычных аккумуляторная батарей (для мобильных телефонов, к примеру), включающих в себя и запас горючего, и ДВС, и генератор.
Рассматриваются наряду с этим модели под различные виды горючего (водород, углеводороды, спирты).
Россыпь 1-миллиметровых корпусов и роторов для них экспериментаторы «печатают» как будто бы пирожки — из единой заготовки (фото с сайта me.berkeley.edu).
Примечательно, что для самых мелких собственных движков исследователи предусмотрели уникальный метод корпусов и массового производства роторов из кремния, метода, чем-то похожего на производство микросхем.
Изучение, начатое пара лет назад, породило массу субпроектов.
Множество организаций занимается созданием наилучших разработок, устройств и материалов для создания топливной смеси, поджига её в столь миниатюрных ДВС, интегрирования генератора прямо в ротор и других аналогичных задач.
Упорству исследователей возможно позавидовать. Но приверженцам идеи микроскопических ДВС противостоит второй сильный лагерь — создатели топливных элементов.
Схема «роторной» батарейки (иллюстрация с сайта darpa.mil).
повышение и Миниатюризация характеристик последних идёт полным ходом. Предлагаются как варианты под водород, так и установки, в составе которых имеется реформер, преобразующий в водород исходное горючее — значительно чаще алкоголь.
Вот, к примеру японская компания Casio в 2002 году создала сверхминиатюрные топливные элементы для ноутбуков и фотокамер по соединительным деталям и габаритам совершенно верно соответствующие стандартным аккумуляторная батареям.
Элементы дополнены сверхминиатюрными реформерами, производящими водород из метанола.
По заявлениям компании, эти элементы легче аналогов по размерам литиево-ионных батарей при намного большей ёмкости: обычный ноутбук проработает на них 16-20 часов.
Casio собиралась вывести на рынок собственные топливные элементы в 2004 году. До тех пор пока негромко.
Топливные элементы от Casio, созданые в виде аккумуляторная батарей для ноутбуков и фотоаппаратов (фото с сайта world.casio.com).
Было ещё пара сходных проектов у других компаний (и сроки начала продаж кроме этого именовали — где-то в 2004-м), но об их массовом распространении кроме этого что-то не слышно. И про миниатюрные ванкели свежих и обнадёживающих (в смысле внедрения) новостей, увы, нет.
Может, народ не готов заправлять собственные мобильные телефоны спиртом?
Быть может, дело в том, что огнеопасные устройства (однако спирт, водород…) вызывают кое-какие сомнения если не у потребителей, то точно хотя бы у авиакомпаний, каковые чуть ли согласятся разрешить войти человека с таким ноутбуком на борт лайнера. Возможно и другие родные примеры придумать.
Значительное ли это препятствие для распространения экзотических «батареек» — продемонстрирует время. Но, по всей видимости, в каких-то своеобразных областях, где соотношение вес/запас энергии критичен — столь необыкновенные проекты отыщут собственное использование.
