كوچكترين موتور بخار جهان ساخته شد

موتور حرارتي حدود 200 سال پيش توسط رابرت استرلينگ اختراع شد كه شامل يك سيلندر پر از گاز بوده و با گرم كردن و سرد كردن آن، گاز منبسط و منقبض مي‌شد. اين امر براي مثال مانند اجراي حركتي توسط پيستون بوده كه در نهايت منجر به چرخش چرخ مي‌شود.

کد خبر: ۲۱۰۱۰۲

تاریخ: ۲۲ آذر ۱۳۹۰ - ۱۰:۱۸

دانشمندان آلماني موفق به ساخت كوچكترين موتور بخار جهان شده‌اند كه اندازه آن تنها سه هزارم ميلي‌متر است.

به گزارش ايسنا محققان دانشگاه اشتودگارت و مؤسسه سامانه‌هاي هوشمند مكس پلانك با استفاده از پرتوي ليزر و يك ذره غوطه‌ور در آب، اين موتور را كه به گفته خود آنها «كوچكترين موتور استرلينگ جهان» بوده، ساخته‌اند.

طبق قوانين ريزجهان، محققان نمي‌توانستند موتوري با اندازه را طبق طرح يك موتور بخار عادي بسازند.

ولنتاين بليكل، از محققان اين پژوهش اظهار كرد: ما با موفقيت اندازه بخشهاي ضروري يك موتور حرارتي مانند پيستون و گاز عامل را تا چند ميكرومتر كاهش داده و سپس آنها را بصورت يك دستگاه جمع كرديم.

گاز عامل دستگاه ساخت دانشمندان اشتوتگارت نه از چندين مولكول بلكه تنها از يك مهره پلاستيكي به اندازه سه ميكرومتر تشكيل شده كه در آب غوطه‌ور است.

از آنجايي كه پلاستيك 10 هزار برابر يك اتم بوده، محققان توانستند حركت آن را بطور مستقيم از طريق ميكروسكوپ مشاهده كنند.

فيزيكدانان پيستون را كه بصورت دوره‌اي در سيلندر بالا و پائين مي‌رود، با يك پرتو ليزري متمركز كه شدت آن متنوع است، جايگزين كردند.

نيروهاي نوري ليزر، حركت ذره پلاستيكي را به درجات بيشتر و كمتر مانند انبساط و انقباض گاز در سيلندر موتور حرارتي محدود مي‌كنند.

براي عملكرد كامل سامانه، بايد آن را مانند ديگ بخار يك موتور بخار در طول فرايند انبساط از بيرون حرارت داد.

محققان، آتش ذغال موتور بخار را با يك پرتو ليزر ديگر جايگزين كردند كه ناگهان آب را داغ كرده، اما آن را به سرعت در زمان خاموشي، خنك مي‌كند.

جالب اين كه اين موتور مانند يك موتور حرارتي عادي، به همان اندازه انرژي را در هر چرخه تبديل كرده و با بهره‌وري مشابه عمل مي‌كند.