【熱機可能是世界上最小的】

江南布衣

【熱機可能是世界上最小的】

 

 

 這種微小的發動機可用於計時強勁

物理學家在荷蘭建立了一個熱引擎，可能是有史以來最小的。

 

基於“壓阻”矽和小於一個典型的生物細胞，發動機可以找到應用在手錶機制或機械傳感器。

 

發動機來，在各種尺寸。 最小的引擎，如包括生物，細菌的鞭毛運動使用，這是驅動化學反應，或人為的靜電發動機，傳動離子與電場。

 

但是，熱機，通常依靠擴張和收縮的液體或氣體，都是棘手至下限。

 

由於設備變得更小，工程師們發現很難設計結構，可處理高壓力和流體速度需要一個合理的電源輸出。

 

效率也趨於減少，因為它需要大量的溫差如來自著名的卡諾熱機的引擎方程。

 

由於這些原因，液體或氣體驅動的熱機很少會小於約10 7 微米 3 。

 

應力驅動

在今天發表的一篇論文在 物理性質 ，但是，彼得Steeneken和他的同事在恩智浦半導體在埃因霍溫容易克服這個閾值與熱機驅動的運動固體-特別是，晶體矽壓阻質量。

 

壓阻材料是獨特的，其電阻值的變化與外加應力：當一個壓阻材料被壓縮，它的電阻增大，而當它展開，它的電阻減小。

 

這種微小的引擎由一個單位的諧振器，晶體矽，1125微米 3 大小，用兩個小平行光束，0.34微米 3 大小，一端-而不是像音叉懷著沉重的基地。

 

這兩種梁錨定，這樣的壓縮或延長一梁，“引擎”光束，加熱的直流電流剛剛超過一毫安，彎曲整個裝置上漲或下跌。

 

 

 

原理圖和電氣設備的連接

的關鍵設備的操作是一個相互之間的發動機梁的溫度，壓力和阻力。

 

當它被壓縮（設備彎起來）是最大的阻力，這阻力，由於直流電流，提高了溫度。

 

但是，溫度升高使發動機梁展開（設備彎腰），從而降低阻力，從而降低了溫度。

 

低溫又使發動機光束壓縮，並就此重複這一過程中振盪運動超過 1.2兆赫茲。

 

“如果發動機體積束服，這是最小的熱機我知道，說：”Steeneken。 “[但是]如果諧振器的一部分，被認為是熱機，它可能不是世界上最小的。”

 

一個及時的突破

Steeneken認為，該設備可以取代石英振盪器和放大器用於電子鐘錶和手錶，因為，他說，機械設備更穩定，比純電動振盪器。

 

他還認為它可以作為傳感器，振盪頻率的變化，因為急劇的質量，所以你可以判斷一個對象來休息的設備。

 

更有什者，熱機，同時也可以作為一台冰箱。

 

在這種情況下，發動機 beam必須連接到一個電壓，而不是一個電流源，使任何振盪強加給裝置進行布朗運動 - 熱的抖動周圍分子 - 是減輕，從而冷卻周圍的環境。 一個小冰箱可以用來冷卻機械傳感器或其他小鏡子，減少熱噪聲，提高其精度。

 

理查德彼得森，誰的工程師專門從事熱發動機在俄勒岡州立大學的科瓦利斯，美國，認為 Steeneken的研究小組已經“找到了一個新的微觀尺度熱力發動機，有現象學的利益”。

 

但彼得森指出，發動機的熱量提供的電力，這可以很容易地直接進行機械工作。

 

“當作者展示了駕駛的振盪器，一個熱源，那麼我相信他們會真的有什麼，”他補充道。

 

 

關於作者

喬恩卡特賴特 是一個自由撰稿人，總部設在英國布里斯托爾

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/44794