Клирик из Шотландии был третьим ребенком из восьми

Изобретатель двигателя Стирлинга

           Созданный почти 200 лет назад двигатель Стирлинга послужил прообразом механизма, состоящего всего лишь из одной частицы толщиной 3 микрометра. Двигатели внутреннего сгорания и паровой почти совсем затмили двигатель Стирлинга в технике и науке, но он все также остается довольно эффективной альтернативой своим более удачливым братьям.
          Сконструированный, как нетрудно догадаться, Стирлингом из Великобритании, этот двигатель внешнего сгорания, использует в качестве рабочего тела фиксированное количество газа, заключенного в цилиндр. Сжатый внутри цилиндра и нагреваемый извне, газ расширяется и толкает поршень, до тех пор пока не охладится из-за потерь энергии, — чтобы быть сжатым опять. Его характерной особенностью является высокая эффективность в использовании даже небольшой разности температур «нагревателя» и «холодильника» — обязательных частей любой тепловой машины. В сети можно найти видео с небольшим двигателем Стирлинга, работающим от энергии теплого воздуха, поднимающегося над чашкой чая; на разности температур куска льда и стола, где стоит двигатель; и даже от тепла ладони, на которой его держат.
          Ученые Клеменс Бечингер и Валентин Бликл из Штутгартского Университета в Германии заменили цилиндр лазерным лучом, а рабочий газ – кусочком меланина толщиной 3 тысячных миллиметра, находящимся в воде. Тепловой удар со стороны другого лазера создает давление в «оптической ловушке», удерживающей частичку, и она стремится вырваться наружу. Изменяя моду первого, удерживающего лазера, можно расширить ловушку, и таким образом высвободить накопленную энергию.
          «Использование лазерного источника для создания быстрого локализованного нагрева в микроскопическом масштабе выглядит новшеством», — прокомментировал необычное достижение немецких ученых Алан Такер, лидер исследовательской группы по изучению двигателя Стирлинга в Университете Кентербери в Новой Зеландии (University of Canterbury in Christchurch). Он считает такую технологию замысловатой, и признается, что с трудом пытается вообразить для нее какое-нибудь применение.
          Однако, Бечингер утверждает, что этот микроскопический двигатель позволяет их научной группе исследовать баланс между максимальной мощностью и максимальным КПД в наномасштабе, — что, в свою очередь, может быть полезным для конструирования будущих микромеханических машин.
          Источник: Nature Physics, DOI: 10.1038/nphys2163

 
GD Star Rating
loading...
Рекордно маленький двигатель Стирлинга, 9.0 out of 10 based on 1 rating

Добавить комментарий