294
Створено тепловий наномотор, який не потребує електроенергії
Шведські та українські вчені розробили нову наноелектромеханічну систему, яка використовує тепло для створення механічного руху в результаті взаємодії електронів, але, на відміну від аналогів, не вимагає електромережі. «Мікрокопічні пристрої, що поєднують електронні пристрої з механіками (МС) поширені в сучасному світі», – коментує А. Вікстрьом з Шальммерського технологічного університету в Гетеборг. Датчики всередині смартфонів, які виявляють прискорення, положення та ін. З усадкою електронних пристроїв є постійні спроби замінити ці мікроскопічні структури з nanscope, NEMS. Тепловий двигун NEMS відрізняється тим, що він перетворює тепловий потік в механічний рух без необхідності або виробляє електричний струм. й
Зазвичай такі пристрої вимагають наявності струму і не працюють при її відсутності. Новий механізм складається з вуглецевої нанотрубки, що підвішені між двома електродними терміналами, де парою терміналів виступає як контейнер для одного електрона. Електрод над нанотрубом діє як друга ємність, що містить електрон з протилежним спином. Електрони вільно рухаються між контейнерами нанотрубка і назад. Але через те, що електрони з інших контейнерів мають протилежні закрутки, вони не можуть входити в протилежну ємність, тому передача заряду не відбувається.
Цікаво, що при температурі електронних контейнерів починається зміна. Коли холодні електрони з одного контейнера і гарячих електронів з іншого переходу на нанотруб, вони взаємодіють, і тепла передається з гарячого до холодного електрона. Коли холодні електрони повертаються в холодну ємність, вони переносять додаткову енергію, тоді як гарячі електрони повертаються з меншою енергією.
Якщо верхній контейнер гарячий, то тепловий потік злегка пересувається нанотрубка до цієї ємності. Це збільшує час тунелювання між ними, що створює механізм зворотнього зв'язку, але при затриманні відповіді, що призводить до вібрації нанотрубка.
Вчені продемонстрували можливість контролювати напрямок і міцність механізму реагування і збільшення або зменшення рівня вібрації. Вони бачать кілька додатків для їх винаходу.
«Віт завжди доступний в електричних схемах як побічний продукт», - розповідає Уікстрьом. Як правило, ця енергія була відведена, але якщо вона використовується, наприклад, для запуску інтегрованого пристрою NEMS, система стане більш енергоефективною.
У літо Сінгапурські вчені вперше демонстрували можливості ходового наномотора з найвищою ефективністю палива серед всіх типів таких пристроїв, відомих до дати. Швидкість руху механізму довжиною 20 нм досягає 3 нм в хвилину.
Джерело: tech.fm/2016/12/28/nems
Зазвичай такі пристрої вимагають наявності струму і не працюють при її відсутності. Новий механізм складається з вуглецевої нанотрубки, що підвішені між двома електродними терміналами, де парою терміналів виступає як контейнер для одного електрона. Електрод над нанотрубом діє як друга ємність, що містить електрон з протилежним спином. Електрони вільно рухаються між контейнерами нанотрубка і назад. Але через те, що електрони з інших контейнерів мають протилежні закрутки, вони не можуть входити в протилежну ємність, тому передача заряду не відбувається.
Цікаво, що при температурі електронних контейнерів починається зміна. Коли холодні електрони з одного контейнера і гарячих електронів з іншого переходу на нанотруб, вони взаємодіють, і тепла передається з гарячого до холодного електрона. Коли холодні електрони повертаються в холодну ємність, вони переносять додаткову енергію, тоді як гарячі електрони повертаються з меншою енергією.
Якщо верхній контейнер гарячий, то тепловий потік злегка пересувається нанотрубка до цієї ємності. Це збільшує час тунелювання між ними, що створює механізм зворотнього зв'язку, але при затриманні відповіді, що призводить до вібрації нанотрубка.
Вчені продемонстрували можливість контролювати напрямок і міцність механізму реагування і збільшення або зменшення рівня вібрації. Вони бачать кілька додатків для їх винаходу.
«Віт завжди доступний в електричних схемах як побічний продукт», - розповідає Уікстрьом. Як правило, ця енергія була відведена, але якщо вона використовується, наприклад, для запуску інтегрованого пристрою NEMS, система стане більш енергоефективною.
У літо Сінгапурські вчені вперше демонстрували можливості ходового наномотора з найвищою ефективністю палива серед всіх типів таких пристроїв, відомих до дати. Швидкість руху механізму довжиною 20 нм досягає 3 нм в хвилину.
Джерело: tech.fm/2016/12/28/nems
