воскресенье, 17 июля 2011 г.

Электростанция в спичечном коробке.

высокие технологии, энергетика, электрогенератор, электростанция, ученые, научное открытие, изобретение


Пока мировые лидеры ведут суровую борьбу за инновационную энергетику, строят новые атомные электростанции и выжимают из существующих их максимум, ученые Швейцарского технологического института в лаборатории систем силовой электроники спроектировали и воплотили «во плоти» миниатюрный электрогенератор. Размер его крайне мал, примерно как спичечный коробок, а скорость вращения — пятьсот тысяч оборотов за одну минуту.
Таким образом установлен новый мировой рекорд по скорости вращения роторных устройств. На данный момент существующие образцы не превышали скорости вращения в двести пятьдесят тысяч оборотов в минуту, «всего» половина от нового рекорда. Однако упорные швейцарцы не собираются останавливаться на достигнутом - в их планах улучшить свой результат и увеличить скоростной показатель в два раза — до миллиона оборотов за минуту. Однако для этого придется осваивать новые материалы, которые смогут выдержать воистину чудовищную центробежную силу, появляющуюся на таких скоростях вращения миниатюрного (длиной со спичку и немного толще миллиметра) ротора. Пока что, для избежания центрифужной нагрузки, авторы изобретения покрывают ротор титановым сплавом, а магнизы, вкрапленные в образец, сделаны из сплава кобальта и самария.
Электрогенератор и его элементы: маленькая газовая турбина и электронная система регулировки, легко помещается в сигаретную пачку. Туда же вместится топливный бак, одной заправки которого хватит на десять часов работы. Электрическая мощность получившегося устройства достигает ста ватт, что намного больше аналогичных по размерам литиевых батареек, ведь при сжигании, к примеру, дизельного топлива в миниатюрной газовой турбине выделится энергии в десять раз больше, час сможет дать традиционный аккумулятор.
Авторы устройства абсолютно уверены, что их изобретение заменит, со временем, классические аккумуляторы и батарейки, широко применяемые сейчас во всевозможных мобильных устройствах: ноутбуках, телефонах и так далее. Кроме того, великое будущее этим генераторам пророчат и во многих других отраслях, к примеру, в медицинской технике — они будут использоваться для питания искусственных органов, таких как системы вентиляции легких или сердца, кардиостимуляторов и другого оборудования.
Полученный учеными опыт будет полезен не только в изготовлении крошечных источников энергии, но и разнообразных приводах — к примеру, в стоматологическом буре или сверхлегкой системе поддержания давления в кабине космического корабля или пилота самолета. Однако промышленная практическая реализация удастся не скоро, это дело будущего. На данный момент ученым еще предстоит решить массу проблем, связанных не только и не столько с повышением прочности отдельных частей, необходимых для получения нового рекорда скорости. Есть намного более простые для обывателя проблемы. Что, к примеру, сделать с теплом, которое устройство выделяет в результате своей работы? Как уменьшить издаваемый сверхбыстрым ротором свист, ведь порой он может достигнуть нескольких десятков децибелл? Вероятно, со временем, эти задачи получится решить.
Впрочем, аналитики пока что включают микроэлектромеханические системы в список основных «белых» технологий, могущих оказать целых отраслей экономики критическое влияние в ближайшее десятилетие. Уже сейчас, как утверждает Gartner, существующий рынок микросистем в год растет на десять-пятнадцать процентов, а инвесторы, в том числе и венчурные, каждые два года удваивают вклады в разрабатываемые высокие технологии. Это дает нам надежду на то, что скоро мы все-же получим возможность пользоваться дешевой и доступной энергией.