Động cơ trên băng khô. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Động cơ đá khô

16.03.2015

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách cung cấp năng lượng cho những người khai hoang đầu tiên trên sao Hỏa: hành tinh này có rất nhiều băng khô có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng sẵn có.

Có thể bạn đã nhận thấy một giọt nước rơi vào chảo nóng bắt đầu lăn trên bề mặt. Có vẻ như nhiệt độ của chảo cao hơn nhiều so với nhiệt độ sôi của nước, và giọt nước sẽ bay hơi ngay lập tức, nhưng nó vẫn "sống" trong một thời gian. Hiệu ứng này được Johann Leidenfrost mô tả lần đầu tiên vào năm 1756. Tại sao giọt không bay hơi ngay lập tức? Đó là tất cả về lớp hơi nước, được hình thành tại điểm tiếp xúc giữa giọt nước và bề mặt nóng. Một phần của giọt nước biến thành hơi nước, nâng giọt nước lên trên bề mặt, ngăn chất lỏng còn lại bay hơi ngay lập tức. Kết quả là, giọt nước chảy quanh chảo trong một thời gian khá dài.

Hiệu ứng Leidenfrost không chỉ giới hạn ở chảo rán. Ví dụ, nếu bạn nhanh chóng nhúng ngón tay của mình vào một cốc nitơ lỏng và nhanh chóng kéo nó ra, thì, kỳ lạ thay, ngón tay sẽ không bị đông cứng và rơi ra, mặc dù nhiệt độ của nitơ lỏng là -196 ° C. Điều này là do thực tế là nitơ lỏng bắt đầu sôi khi tiếp xúc với da ấm, trên đó tạo thành một lớp bảo vệ nitơ đã ở dạng khí. Và chất khí nguội đi và nóng lên chậm hơn nhiều so với chất lỏng, vì vậy ngón tay của một nhà thí nghiệm liều lĩnh không có thời gian để đóng băng. Đúng là vẫn có nguy cơ bị bỏng, vì vậy không có trường hợp nào không tự mình kiểm tra hiệu ứng Leidenfrost. Một thủ thuật thậm chí còn cực đoan và nguy hiểm hơn nhiều là hạ bàn tay ướt vào một vật chứa bằng kim loại lỏng - nước trên bề mặt bàn tay ngay lập tức sôi lên và trong một phần giây tạo thành một lớp bảo vệ giữa da và kim loại nóng chảy .

Thủ thuật lừa, nhưng làm thế nào để có được lợi ích thực sự từ hiện tượng này? Các nhà nghiên cứu tại Đại học Northumbria ở Anh đã chế tạo một động cơ nguyên mẫu có thể chạy trên một tảng băng khô. Thiết kế dựa trên hiệu ứng Leidenfrost tương tự. Chúng ta nhớ rằng một giọt chất lỏng chạy trên bề mặt nóng. Một cục đá khô hoạt động giống hệt như vậy nếu nó được ném vào nước. Đá khô đặc biệt ở chỗ khi nó được làm nóng từ pha rắn, nó ngay lập tức chuyển thành khí, bỏ qua pha lỏng. Toàn bộ câu hỏi là làm thế nào để hướng năng lượng của anh ta theo một hướng hữu ích. Từ lâu, các kỹ sư đã phát triển công nghệ chuyển đổi năng lượng hơi nước thành cơ năng: trong động cơ tuabin khí, một tia hơi nước hoặc khí chạm vào bề mặt của các cánh tuabin, chúng bắt đầu quay. Nhưng trong trường hợp của chúng tôi, các nhà nghiên cứu đã đi theo hướng khác.

Họ làm cho bề mặt được nung nóng có dạng đĩa, có cấu tạo tương tự như các cánh của tuabin. Bây giờ, nếu một giọt nước được đặt trên một bề mặt được nung nóng như vậy, thì hơi nước hình thành tại điểm tiếp xúc sẽ không chỉ hỗ trợ cho giọt trọng lượng mà còn đẩy nó theo một hướng nhất định. Giọt sẽ chạy vòng tròn cho đến khi bay hơi hết. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu một đĩa đá khô được đặt trên một bề mặt được nung nóng như vậy? Khí cacbonic bay hơi sẽ bắt đầu quay đĩa, hơn nữa, hình dạng hình học bề mặt sẽ không cho phép nó di chuyển khỏi trục, các dòng khí sẽ đưa đĩa trở lại tâm. Bây giờ, nếu bạn cố định nam châm trên một đĩa đá khô, và đặt toàn bộ cấu trúc bên trong một mạch dẫn điện, bạn sẽ nhận được một máy phát điện thực, trong đó không có bộ phận cọ xát và do đó mất ma sát. Các tác giả của phát minh đã đăng trên trang web một đoạn video về cách hoạt động của tất cả các phát minh.

Được rồi, động cơ nguyên mẫu hoạt động, nhưng bạn lấy nhiên liệu ở đâu cho nó? Đá khô không xảy ra tự nhiên. Đây là nơi các nhà nghiên cứu tìm kiếm máy phát điện cho những người khai hoang trên sao Hỏa hoặc các hành tinh khác trong tương lai. Nhiều nhà tương lai học chắc chắn rằng sớm hay muộn nhân loại sẽ không còn lựa chọn nào khác ngoài việc cư trú ở những hành tinh gần chúng ta nhất.

Hiện các chương trình đang được thảo luận nghiêm túc và phát triển để gửi một đoàn thám hiểm đến hành tinh đỏ. Các thành viên của đoàn thám hiểm sẽ phải trang bị cho cuộc sống của họ ở đó, và một trong những vấn đề chính sẽ là tìm kiếm nguồn năng lượng. Thực tế là trên sao Hỏa, carbon dioxide thường được tìm thấy ở dạng rắn, tức là ở dạng băng khô. Và nó có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng. Tính độc đáo của động cơ được phát minh là ở sự đơn giản của thiết kế - thực tế không có bộ phận nào có thể thay thế được trong đó. Và khi cửa hàng gần nhất cách xa hơn 50 triệu km, vấn đề về độ tin cậy của thiết bị là một trong những vấn đề được đặt lên hàng đầu.

<< Quay lại: Hệ thống chip đơn Mobileye EyeQ4 dành cho xe bán tự hành 16.03.2015

>> Chuyển tiếp: Màn hình WQHD với công nghệ cảm ứng In-cell 15.03.2015

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Phản hồi xúc giác dành cho điện thoại thông minh 04.10.2015

Kyocera đã được cấp bằng sáng chế cho một công nghệ mới cho phép các thiết bị di động màn hình cảm ứng được trang bị phản hồi xúc giác thực tế cao.

Hệ thống được đặt tên là Haptivity. Tinh chất của nó sôi lên nhờ tác động vào bộ máy thụ cảm của da, cụ thể là cơ quan của Vater-Pacini. Chức năng chính của chúng là xác định tốc độ và cường độ của tác động: chính với sự trợ giúp của các thụ thể này mà một người cảm nhận được sức mạnh và độ sâu của áp lực, cũng như các rung động.

Người ta khẳng định rằng sự phát triển của Kyocera sẽ cho phép bạn tạo lại cảm giác nhấn các nút vật lý thông qua màn hình cảm ứng. Trong trường hợp này, có thể có nhiều hiệu ứng khác nhau - chạm vào bề mặt tương đối mềm hoặc cứng.

Dự kiến trong tương lai, hệ thống Haptivity sẽ được triển khai trên nhiều thiết bị khác nhau - điện thoại thông minh, phablet, máy tính bảng, máy tính xách tay lai, v.v. Công nghệ này có thể bổ sung cho phản hồi truyền thống dựa trên việc tạo ra các rung động để đáp ứng các hành động nhất định của người dùng.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web