Первым тепловой шум изучил Гарри Найквист. В проводниках, хаотически двигающиеся заряды создают незначительную разность потенциалов, непрерывно меняющуюся, колеблющуюся, по-другому - флуктуацию.
Поэтому Ю. Е. Виноградов и назвал своё устройство найквистором.
Его идея состоит в том, чтобы преобразовать хаотическое передвижение носителей заряда электронов и дырок в строго направленное.
Это не вечный двигатель второго рода, который, по теории, должен преобразовывать тепло в механическую работу. Разве является детекторный приёмник, без источника питания, аналогом вечного двигателя? А солнечная батарея? А если один раз намагнитить проводник (развернуть диполи в одном направлении) и он будет работать сотни лет?
В случае найквистора энергия забирается у хаотически двигающихся частиц. Сложность чисто техническая – как направить частицы в одном направлении?
Оказывается, есть такие устройства уже в наше время. Надо только усовершенствовать процесс.
Принцип такой: представьте себе конденсатор с изменяемой ёмкостью, меняющейся дифференциально. Допустим, мы подаём напряжение на полюса, и он начинает набирать заряд, и при этом его пластины как бы сближаются, увеличивая ёмкость. Если прервать зарядку, движение заряженных частиц прерывается не сразу, а как бы по инерции, в потоке, втягивается ещё некоторое количество зарядов. А при разрядке он отдаёт чуть больше электричества чем принял. Или такой пример: резиновое ведро на 10 литров растягивается и берёт 12 литров, а потом, при опорожнении, оно снова 10 литров.
Таким миниатюрным конденсатором или ведром в электронике является варикап или полупроводниковый диод, два полюса которого разделены «прокладкой» - p-n переходом, а ёмкость меняется за счёт управления «толщиной» этого перехода. Некоторые варикапы способны отдавать на 20% больше заряда чем приняли.
В 2009 году Виноградов продемонстрировал свой прибор научному сообществу на конференции «Высокие технологии ХХI века» и получил золотую медаль за своё изобретение.
По расчётам учёных, с 1 см2 можно получить до 8 Вт. Мощности, а с 1 м2 – 80 кВт.
Во время работы прибор отбирает тепло из окружающей среды, поэтому необходимо осуществлять подачу тёплого воздуха к установке.
Технические подробности, - как это конкретно сделать, - конечно, держатся в секрете, и чем закончится этот проект пока неясно, хотя прошло уже 10 лет с последней демонстрации.
Если всё это воплотится в жизнь, то перспективы поистине грандиозны.
Например, найквистор можно применять как микрохолодильник – для охлаждения процессоров компьютеров. В медицине – источники питания биопротезов, кардиостимуляторов. Очень востребованы будут такие источники питания для электрических велосипедов и даже для автомобилей.
Виноградов со своей рабочей группой, по его словам, уже создал устройство преобразования электрической энергии в механическую – поршневой вариант. Стоимость такого двигателя, как он утверждает, будет 1500 рублей за 1 кВт., и окупаемость его составит около 6 месяцев. Как он пишет, разработка такого двигателя – найквистора под ключ (куда входит проектная документация, испытания и пр) обойдётся примерно в 400 млн. рублей.
Материалы по теме: universalinternetlibrary, mbm.allmedia, zaryad.com.
------------
Весь цикл - Энциклопедия удивительных механизмов - читайте на нашем сайте.
Некоторые свежие статьи
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 17(теплогенератор Грицкевича).
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 19 (солнечный генератор Beta.ray).
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 20(колёсный Царь-танк Лебеденко).
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 22(Ганс Колер и его загадочные устройства).
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 23 (гравилёт Чекуркова).
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 25 (Иосиф Сталин - мощнейший паровоз СССР).
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 26 (самолёт-невидимка "Сталь-6").
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 27(четвероногий BigDog - новый друг человека?)
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 28(советский шаропоезд).
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 29(парящий поезд -"Transrapid 05").
Энциклопедия удивительных механизмов. Выпуск 30(гигантский бесперебойник Илона Маска).
Внимание! Обращение к подписчикам канала. 25.02.2019.
Друзья Журнала и наши постоянные авторы