самый маленький двигатель в мире. Самый маленький двигатель в мире

Учёные создали самый маленький в мире двигатель, размером чуть больше

Экология потребления.Наука и техника:Физики-экспериментаторы из Майнцского университета создали нанодвигатель, способный преобразовывать тепловую энергию в механическую.

Физики-экспериментаторы из Майнцского университета создали нанодвигатель, способный преобразовывать тепловую энергию в механическую. При этом размер двигателя чуть больше атома, а эффективность сравнима с эффективностью двигателя внутреннего сгорания в автомобиле.

Более того, двигатель, спаренный с одиночным атомом и заключённый в конус электромагнитного излучения и работает по принципу классических ДВС – четырёхтактный цикл, во время которого происходят расширение и охлаждение, сжатие и нагревание, как объясняет руководитель эксперимента Иоганн Росснагель [Johannes Roßnagel].

Росснагель был тем, кто впервые предложил теоретическую основу для подобного двигателя в 2014 году. Сначала отдельный атом попадает в ловушку в виде конуса электромагнитного излучения, из которой он не может вырваться. Причём подойдёт практически любой атом – в конкретном эксперименте был использован кальций-40.

Затем два лазерных луча направляются на ЭМ конус. Лазер, светящий с острого конца, разогревает атом, а другой – охлаждает в процессе доплеровского охлаждения. В результате атом начинает передвигаться внутри конуса – в нагретом состоянии к широкому концу, в охлаждённом – к узкому. Процесс становится более выраженным, если настроить лазеры так, чтобы периоды охлаждения и нагревания совпадали с естественными осцилляциями атома.

Часть системы лазеров лабораторной установки

В результате осцилляции атома создают механическую энергию, которую теоретически можно собрать – например, размещённый с острого конца конуса ион будет собирать эту энергию, как маховик в двигателе автомобиля.

Физики отметили, что тот факт, что атом следует по сути тем же принципам, что и четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания, является очень странным. Подсчитав эффективность «двигателя» учёные получили 1,5 кВт на килограмм – цифру, сравнимую с ДВС автомобиля.

Росснагель в 2014 году также изложил соображения по поводу увеличения энергоотдачи нанодвигателя (которые пока не проверялись в эксперименте). Если во время движений атома заставить электромагнитный конус слегка расширяться и сужаться определённым образом, атом войдёт в квантовое состояние, известное под названием "сжатого", что в результате приведёт к повышению эффективности двигателя.

Правда, на наноробота такой двигатель не поставишь – если сам он имеет размеры чуть больше атомных, то установка, передающая ему энергию, занимает целую комнату. Но учёные и не ставили себе такой задачи – целью эксперимента являлось изучение возможностей тепловых двигателей и проверка теоретических выкладок. Возможность практического применения подобного двигателя пока остаётся под вопросом. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

econet.ru

Самый маленький двигатель в мире

masterok (Гикавый Валерий Петрович) masterok 2013-09-05 13:02:00 http://youtu.be/P_51Rj7SO7MИспанский инженер по имени Патело собрал 12-цилиндровый V-образный двигатель, который, как он считает, является самым маленьким подобным двигателем в миреИмея под рукой небольшое количество алюминия, бронзы и нержавеющей стали, он провел более 1200 часов времени, проектируя, вычерчивая, сверля и обрабатывая миниатюрные детали.

Поршни цилиндров двигателя имеют диаметр 11.3 мм, а рабочий объем двигателя составляет около 12 кубических сантиметров. Весь двигатель состоит из 261 детали, каждую из которых Пэтело создал своими собственными руками. Все детали соединены в единую конструкцию с помощью 222 винтов, которые являются единственными покупными изделиями.

К сожалению, этот двигатель не является полноценным двигателем внутреннего сгорания, он приводится в действие сжатым воздухом, которые подается по трубкам под давлением 0.1 атмосферы. Но он все равно работает и это можно увидеть на видео.Пэтело создал этот двигатель, не преследуя никаких коммерческих целей. Создание этого двигателя он посвятил своим четырем внукам и использует его в образовательных целях.

А вот действительно самый маленький двигатель в мире придумали еще в 2009 году.

Алекс Зеттл (Alex Zettl) и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) построили самый маленький в мире двигатель, поперечник которого составляет всего 200 нанометров — в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса.

Двигатель эксплуатирует тот факт, что на масштабах в нанометры силы поверхностного натяжения играют большую роль, чем в «обычном» мире.Полное название устройства — «Наноэлектромеханический осциллятор релаксации, приводимый силами поверхностного натяжения» (surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator).Он состоит из двух мельчайших жидких капель металла индия, лежащих рядом друг с другом на подложке, составленной из углеродных нанотрубок.Одна из капель меньше другой. Когда через подложку пропускают слабый постоянный ток (десятки микроампер при напряжении 1,3-1,5 вольта), он провоцирует убегание атомов из большой капли в меньшую.Так как диаметр меньшей капли при этом растёт быстрее, чем уменьшается диаметр большой капли, наступает момент, когда меньшая капля соприкасается с большей, хотя по-прежнему уступает ей в размере.В это мгновение силы поверхностного натяжения заставляют убежавшие атомы быстро вернуться к большей капле через точку контакта, и так восстанавливается первоначальное положение. Цикл начинается заново. Меняя напряжение можно регулировать частоту колебаний в системе.Этот двигатель при соответствующих изменениях можно было бы применять в нанороботах для движения и привода исполнительных механизмов, в микроэлектромеханических схемах, микроскопических датчиках и так далее.К сожалению, принцип, положенный в основу установки, работает только при таком масштабе. Ведь у этого нанодвигателя необычайно высокое отношение мощности к размерам.Если бы его можно было бы увеличить до размеров автомобильного двигателя, то мощность осциллятора оказалась бы в сто миллионов раз больше.

А вот самый маленький звездообразный двигатель от нашего первого героя репортажа.

http://youtu.be/ITUZeNcxy3kТеперь опять переключаемся в микромир.

В 2011 году ученые Штутгартского университета вместе с исследователями Института интеллектуальных систем Макса Планка испытали самый маленький паровой двигатель в мире. И хотя его пока нельзя использовать, эксперимент доказал, что подобное устройство, в принципе, может работать.Физики не были уверены, что созданный ими двигатель Стирлинга придет в движение, поскольку из-за микроскопических размеров этому могли помешать различные процессы, не оказывающие влияния в макромире. В изобретенном 200 лет назад Робертом Стирлингом двигателе наполненный газом цилиндр периодически нагревается и охлаждается, в результате чего газ расширяется и сжимается. Благодаря этому поршень выполняет движение.Ученым удалось уменьшить размер поршня и цилиндра до нескольких микрометров (тысячных миллиметра), а затем собрать все детали. Посему газ был заменен плавающим в воде пластиковым шариком размером 0,003 миллиметра. Благодаря тому, что эта коллоидная частица в 10 тысяч раз больше атома, за ее участием в броуновском движении можно было наблюдать в микроскоп.Поршень заменили сфокусированным лазерным лучом переменной интенсивности. Это дало возможность ограничивать движение шарика в большей или меньшей степени – аналогично с расширением и сжатием газа в обычном двигателе. Необходимым условием было изменение температуры: для этого использовался другой лазер, который включался и моментально отключался, поскольку из-за маленького количества вода быстро нагревалась и охлаждалась.Работа двигателя была нестабильной из-за того, что молекулы воды пребывают в постоянном движении и все время сталкиваются с микрочастицей. При этом масштабы обмена пластикового шарика энергией с окружающими молекулами были приблизительно сравнимы с количеством энергии, получаемой от луча. В макромире, например, энергия сталкивающихся частиц настолько мала, что совсем не влияет на работу двигателя. Тем не менее, эксперимент оказался успешным.

[источники]источникиhttp://iscience.ru/2011/12/12/sozdan-samyj-malenkij-parovoj-dvigatel-v-mire/http://www.dailytechinfo.org/np/3103-mashiny-monstry-samyy-malenkiy-v-mire-dvigatel-v12.html http://www.membrana.ru/particle/8449

Я - masterok прощаюсь с вами на сегодня и до новых встреч на страницах Первого Коллективного Блога

Tags: masterok

freedom.livejournal.com

Доказываем, что больше - не значит лучше, в обзоре 7 самых маленьких настоящих двигателей

Двигатели бывают разные. Некоторые из них имеют размер пятиэтажного дома, в то время как для того, чтобы увидеть другие, придется поискать микроскоп. Недавно мы представили вам список самых крупных двигателей в мире, теперь пришло время броситься в другую крайность.

DKW 49cc

Несмотря на то, что этот одноцилиндровый двигатель от DKW покажется гигантским, в сравнении с другими участникам этого хит-парада, 49сс всё-таки является особенным, поскольку он используется в автомобилестроении. А точнее, в автомобиле Peel P50. Самый маленький в мире двигатель, используемый в производстве серийных автомобилей, имеет лишь 4 л.с. Да и этого, в общем-то, достаточно, ведь автомобиль весит всего 56 кг.

Smalltoe motorcycle – этаноловый двигатель

К сожалению, данных об объеме двигателя у нас не имеется, но есть данные о мощности: 0.3 л.с. Этот двигатель используется в самом маленьком в мире мотоцикле Smalltoe, колёсная база которого составляет лишь 80мм. Этот мощнейший движок разгоняет мотоцикл до невероятной скорости в 2км/ч. И да, на нем можно ездить. Посмотрите видео.

Самый маленький V12 в мире

Мануэль Хермо Баррьеро, механик ВМФ Испании в отставке, занимается постройкой маленьких, рабочих двигателей. Неплохое занятие для пенсионера, не так ли? Этот двигатель V12 признан самым маленьким в мире. Его постройка заняла у Мануэля 1220 часов кропотливой работы.

Самый маленький W32 в мире

Если вас шокировал предыдущий двигатель, то приготовьтесь увидеть еще одно творение господина Баррьеро – самый маленький W32 в мире. Работа над двигателем заняла 2520 часов, и в процессе постройки было использовано 850 различных деталей. Как и V12, этот двигатель идеально сбалансирован, и в доказательство этого факта инженер предлагает посмотреть видеозапись.

Nanobee

Рональд Валентин занимается постройкой маленьких двигателей для своих моделей самолётов уже 30 лет. Самый маленький из них – Nanobee – существует пока лишь в форме прототипа. Объем двигателя составляет 0.006мл. Самым удивительным фактом является то, что этот двигатель реально работает! Он признан самым маленьким в мире дизельным двигателем.

Самый маленький паровой двигатель в мире На изображении вы видите полностью рабочий паровой двигатель, вот только размеры его не совсем привычны. Индийскому инженеру Икбалу Ахмеду удалось создать функционирующий паровой двигатель, который имеет высоту 6.8мм, длину 16.24мм и весит 1.72гр.

Микроскопический двигатель внутреннего сгорания

Что, вы все еще не удивлены? Ну, хорошо. Взгляните на этот двигатель. Кстати, чтобы на него взглянуть, потребуется микроскоп, поскольку его диагональ составляет лишь 0.0001мм. Двигатель состоит из резервуара с водой, через который проходит два электрода. Ток подается на электроды, благодаря чему кислород и водород распадаются. В результате образуются нанопузыри газа, увеличивается объем и вырабатывается энергия. Ох уж эта наука!

carakoom.com

Самый большой в мире двигатель внутреннего сгорания — DRIVE2

Читал статейку о самых больших двигателях внутреннего сгорания и решил поделится с вами)

Собственно Сам Двигатель

Самые большие в мире двигатели внутреннего сгорания производит финская фирма Wärtsilä. Они призваны обеспечить экономный и долговечный привод для самых больших в мире кораблей – танкеров и контейнеровозов.Wärtsilä производит линейку дизелей с турбонаддувом RTA96-C. Поставляемые ими модели отличаются лишь количеством цилиндров. Единичный цилиндр самого большого двигателя имеет диаметр 0,960 метра, а ход поршня – 2,500 метра.

Совсем Маленькие Поршня))

Итоговый рабочий объем такого цилиндра получается просто невероятным – порядка 2000 литров. Из таких вот «модулей» собираются 8 — 12 цилиндровые двигатели.

Головка Блока

Без слов))

Также имеется и рекордный 14 – цилиндровый двигатель. Это самый большим в мире дизельным двигателем внутреннего сгорания. Вес двигателя Wärtsilä-Sulzer 14RTA96-C составляет 2300 тонн, из которых 300 тонн приходится на коленвал. Длина — 26,7 м., высота — 13,2 м.В качестве материала применяются сталь и чугун, потому что использование алюминиевых, титановых или магниевых сплавов в таких обёмах неоправданно дорогое удовольствие. Мощность этого «монстра» составляет 108920 л.с. Суммарный рабочий объем составляет 25480 литров.В этих двигателях применяется низкоэнергетическое тяжелое моторное топливо с консистенцией наподобие мазута. Кроме того, эти двигатели малооборотистые – 100 оборотов в минуту. Это позволяет двигателю нормально производить газообмен с окружающей средой, снижает скорость движения поршня и повышает КПД установки в целом. Это и есть самое главное для морских грузоперевозок. Ведь заправка одного корабля обходится в сотни тысяч долларов. Поэтому и КПД этих двигателей также самый большой в мире – около 50%. Пока ни один серийный двигателе не достиг лучших показателей.

В компании уже поговаривают о следующем шаге – сборке 18-цилиндрового мега-мотора.

www.drive2.ru

Самый маленький двигатель V12

≡ 15 Декабрь 2011 · Рубрика: Это интересно

Многие люди приходят в восторг при виде огромных машин, а некоторым наоборот больше нравиться маленькие аппараты и механизмы. Специально для тех, кому нравятся миниатюрные механизмы был создан самый маленький двигатель V12. Его создателем является испанский инженер сеньор Пэтело.

Маленький V12 обладает поршнями, диаметр которых составляет всего 11,3 миллиметра, объем двигателя 12 кубических см. Сеньор Пэтело самостоятельно выполнил этот трудоемкий проект, всего в мини аппарате 261 деталей, они соединяются при помощи 222 болтов (эти болты является единственными приобретенными деталями, остальные Пэтело выполнил самостоятельно). Детали двигателя выполнены из различных материалов таких как алюминий, нержавеющая сталь, бронза.

Топливом для самого маленького двигателя в мире служит сжатый воздух, который подается под давлением 0.1 атмосфер. К сожалению инженер не сделал его уменьшенной копией двигателей внутреннего сгорания. Основной целью создания этого миниатюрного агрегата была образовательная. К тому же мастер посветил работу своим внукам.

Испанский инженер выложил на Youtube видео, в котором он подробно показывает как создается двигатель. 10-ти минутное видео уже просмотрели миллионы пользователей.

hontos.ru

mixic.ru

самый маленький двигатель в мире

Двигатель эксплуатирует тот факт, что на масштабах в нанометры силы поверхностного натяжения играют большую роль, чем в «обычном» мире.

Полное название устройства — «Наноэлектромеханический осциллятор релаксации, приводимый силами поверхностного натяжения» (surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator).

Он состоит из двух мельчайших жидких капель металла индия, лежащих рядом друг с другом на подложке, составленной из углеродных нанотрубок.

Одна из капель меньше другой. Когда через подложку пропускают слабый постоянный ток (десятки микроампер при напряжении 1,3-1,5 вольта), он провоцирует убегание атомов из большой капли в меньшую.

Так как диаметр меньшей капли при этом растёт быстрее, чем уменьшается диаметр большой капли, наступает момент, когда меньшая капля соприкасается с большей, хотя по-прежнему уступает ей в размере.

В это мгновение силы поверхностного натяжения заставляют убежавшие атомы быстро вернуться к большей капле через точку контакта, и так восстанавливается первоначальное положение. Цикл начинается заново. Меняя напряжение можно регулировать частоту колебаний в системе.

Этот двигатель при соответствующих изменениях можно было бы применять в нанороботах для движения и привода исполнительных механизмов, в микроэлектромеханических схемах, микроскопических датчиках и так далее.

К сожалению, принцип, положенный в основу установки, работает только при таком масштабе. Ведь у этого нанодвигателя необычайно высокое отношение мощности к размерам.

Если бы его можно было бы увеличить до размеров автомобильного двигателя, то мощность осциллятора оказалась бы в сто миллионов раз больше.

Источник новости

samoe-v-mire.ucoz.ru