Машини-монстри: найменший у світі вітряний генератор
Науковий співробітник Сміта Рав (Smitha Rao) і професор електротехніки Джей-Сі Цзяо (J.-C. Chiao) з Техаського університету в Арлінгтоні (UT Arlington) розробили і виготовили досвідчені зразки того, що з упевненістю можна назвати самими маленькими вітряними електрогенераторами в світі. Безліч таких микроветрогенераторов, об'єднані в єдину систему, можуть стати інноваційним рішенням, що дозволяє заряджати акумулятори мобільних телефонів, планшетних комп'ютерів і іншої портативної електронної техніки.
Микроэлектромеханическое пристрій, розроблений дослідниками, має в самому широкому його місці розмір, рівний 1.8 міліметра. Таким чином, на поверхні рисового зернятка можна розмістити до 10 таких пристроїв, а в спеціальних поглибленнях корпусів мобільних телефонів без проблем розмістяться сотні таких вітрогенераторів. Для обертання ротора цього генератора достатньо всього лише слабкого руху повітря, що виникає при ходьбі людини або у випадку, коли телефон лежить біля відкритого вікна. Звичайно, енергії, вироблюваної навіть сотнями таких генераторів, не буде достатньо для повноцінної роботи будь-якого електронного пристрою, але їх застосування дозволить досить відчутно збільшити час роботи пристрою на одній зарядці акумуляторних батарей.
Основною проблемою, з якою стикаються всі дослідники, які розробляють подібні мікроскопічні механічні пристрої, що є проблема міцності і надійності цих пристроїв. Вся справа полягає в тому, що на такому мікроскопічному рівні багато матеріалів, які є міцними на звичайному рівні, стають крихкими і ламкими. Для вирішення цієї проблеми дослідники перепробували безліч матеріалів і зупинили свій вибір на одному з нікелю сплавів, а додаткову міцність конструкції микроветрогенератора забезпечує спеціально розрахований аеродинамічний профіль його лопатей.
Вартість виготовлення одного микроветрогенератора за допомогою сучасних технологічних методів досить низька, тому можна буде виготовляти плоскі панелі, на поверхні яких будуть знаходитися сотні тисяч таких генераторів. Будучи встановленими на поверхнях будівель, ці панелі зможуть виробити електричну енергію в кількості, достатній для роботи систем освітлення, забезпечення безпеки, спостереження та інших подібних систем, що входять до складу сучасних будівель.
Микроветрогенератор був продемонстрований дослідниками ще в вересні 2013 року і він справив сильне враження навіть на представників тайванської компанії WinMEMS Technologies Co., яка займається виготовленням мікроелектромеханічних пристроїв і систем різного виду. Слід зауважити, що компанія WinMEMS тісно співпрацює з вченими з Техаського університету в Арлінгтоні, втілюючи на рівні сучасних виробничих технологій розроблені вченими мікропристрою. На сайті компанії представлений ряд зразків результатів їх спільної діяльності, серед яких можна зустріти микромеханизмы, котушки індуктивності, мікроперемикачі та інші крихітні пристрої, розміри яких не перевищують діаметра людського волосся.
Машини-монстри - все про виняткових машинах, механізмах і пристроях в світі, від величезних засобів знищення собі подібних до крихітних точних пристроїв, механізмів і всього того, що знаходиться в проміжку між ними.