Американским ученым из Массачусетского технологического института (MIT) и Университета штата Колумбия удалось создать самый маленький в мире тепловой двигатель.
Устройство представляет собой миниатюрную газотурбинную установку (ГТУ) массой менее 1 г и объемом около 1 куб. см. Более крупные аналоги нового двигателя широко применяются для перекачки нефти и газа по трубопроводам, на электростанциях, а также приводят в движение мощные локомотивы и некоторые модификации танков.
В качестве топлива микротурбина использует водород. Основным предназначением турбины является генерация электричества, а ее мощность достигает 20 Вт при 2,4 млн. об/мин. По словам разработчиков, двигатель "на одной заправке" позволяет получить в 10 раз больше энергии, чем запасается в стандартном литиевом аккумуляторе.
Новая газовая турбина состоит из 8 диффузионно связанных кремниевых пластин, на которых расположены две обязательных детали ГТУ: камера сгорания, где сжигается водород, и турбина, находящаяся на одном валу с электрогенератором. Продукты сгорания водорода (по сути, перегретый водяной пар) попадают на лопатки турбины, вращая ее и генератор.
Основной проблемой при создании столь миниатюрной газовой турбины был поиск инструментов, которые позволили бы с достаточной точностью изготовить, установить и сбалансировать детали, размер которых не превышает сотен микрон. Особенно трудно это сделать, если учесть, что частота вращения турбины превышает 2 млн. об/мин. Для того, чтобы достичь необходимой точности создатели двигателя использовали технологии, применяемые в микроэлектронной промышленности.
В качестве первых заказчиков новых источников энергии, скорее всего, выступят военные, которые будут использовать микротурбинные "батарейки" для питания небольших роботов, способных выполнять боевые или спасательные операции. В будущем технология может найти и гражданское применение. Подобные двигатели можно будет использовать, например, в качестве зарядных устройств для портативных компьютеров и телефонов. Использование газовой турбины непосредственно вместо аккумулятора невозможно из-за большого количества тепла, выделяемого при горении топлива и вследствие трения движущихся частей. Об этом пишет "Компьюлента".
