Saturday, January 22, 2011

Разработан микроскопический тепловой двигатель

Авторы необычной разработки — инженеры нидерландской компании NXP
Semiconductors. Известно, что минимальный объем теплового двигателя,
работающего на жидком или газообразном топливе, может составлять примерно
107 мкм3. Дальнейшее уменьшение двигателя сопряжено с большими проблемами.
Поэтому голландские специалисты решили пойти другим путем. Они создали
твердотельный двигатель из кристаллического кремния. Он работает за счет
проявления пьезорезистивного эффекта — изменения сопротивления материала в
результате приложенного механического усилия. Устройство состоит из
массивной пластины (размеры 12,5×60,0×1,5 мкм3) и двух выступающих балок
(длина обеих — 800 нм, ширина — 3 мкм и 280 нм). Балки закреплены в
горизонтальном положении, свободный конец пластины находится в подвешенном
состоянии.
http://www.innocom.ru/news/razrabotan-mikroskopicheskijj-teplovojj-dvigatel.html
Для запуска двигателя через рабочую балку (шириной 280 нм) пропускается
постоянный ток, сила которого лишь немного превышает 1 мА. В результате
балка начинает сжиматься и разжиматься, а свободный конец пластины
перемещается вверх и вниз. В начале работы балка сжимается — ее
сопротивление достигает максимума, а с ним увеличивается и температура
(резистивный нагрев). Конец пластины при этом поднимается. Затем нагрев
балки вызывает увеличение ее объема и снижение сопротивления. Балка
разжимается, остывает, а конец пластины смещается вниз. Охлаждение вновь
вызывает уменьшение объема балки, и цикл работы устройства повторяется.
Специалистам NXP удалось добиться, чтобы двигатель производил колебания с
частотой 1,25 МГц. Авторы разработки уверены, что их миниатюрный двигатель
может использоваться в качестве датчика — ведь частота колебательных
движений зависит от массы пластины.

No comments:

Post a Comment