Машины-монстры: Самый маленький в мире ветряной генератор
Научный сотрудник Смита Рао (Smitha Rao) и профессор электротехники Джей-Си Цзяо (J.-C. Chiao) из Техасского университета в Арлингтоне (UT Arlington) разработали и изготовили опытные образцы того, что с уверенностью можно назвать самыми маленькими ветряными электрогенераторами в мире. Множество таких микроветрогенераторов, объединенные в единую систему, могут стать инновационным решением, позволяющим подзаряжать аккумуляторы мобильных телефонов, планшетных компьютеров и другой портативной электронной техники.
Микроэлектромеханическое устройство, разработанное исследователями, имеет в самом широком его месте размер, равный 1.8 миллиметра. Таким образом, на поверхности рисового зернышка можно разместить до 10 таких устройств, а в специальных углублениях корпусов мобильных телефонов без проблем разместятся сотни таких ветрогенераторов.
Для вращения ротора этого генератора достаточно всего лишь слабого движения воздуха, который возникает при ходьбе человека или в случае, когда телефон лежит возле открытого окна. Конечно, энергии, вырабатываемой даже сотнями таких генераторов, не будет достаточно для полноценной работы любого электронного устройства, но их применение позволит достаточно чувствительно увеличить время работы устройства на одной зарядке аккумуляторных батарей.
Основной проблемой, с которой сталкиваются все исследователи, разрабатывающие подобные микроскопические механические устройства, является проблема прочности и надежности этих устройств. Все дело заключается в том, что на таком микроскопическом уровне многие материалы, являющиеся прочными на обычном уровне, становятся хрупкими и ломкими.
Для решения этой проблемы исследователи перепробовали множество материалов и остановили свой выбор на одном из никельсодержащих сплавов, а дополнительную прочность конструкции микроветрогенератора обеспечивает специально рассчитанный аэродинамический профиль его лопастей.
Стоимость изготовления одного микроветрогенератора при помощи современных технологических методов достаточно низка, поэтому можно будет изготавливать плоские панели, на поверхности которых будут находиться сотни тысяч таких генераторов. Будучи установленными на поверхностях зданий, эти панели смогут выработать электрическую энергию в количестве, достаточном для работы систем освещения, обеспечения безопасности, наблюдения и других подобных систем, входящих в состав современных зданий.
Микроветрогенератор был продемонстрирован исследователями еще в сентябре месяце 2013 года и он произвел сильное впечатление даже на представителей тайваньской компании WinMEMS Technologies Co., которая занимается изготовлением микроэлектромеханических устройств и систем различного вида. Следует заметить, что компания WinMEMS тесно сотрудничает с учеными из Техасского университета в Арлингтоне, воплощая на уровне современных производственных технологий разработанные учеными микроустройства.
На сайте компании представлен ряд образцов результатов их совместной деятельности, среди которых можно встретить микромеханизмы, катушки индуктивности, микропереключатели и другие крошечные устройства, размеры которых не превышают диаметра человеческого волоса.
Машины-монстры — все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.
