科学家欲研制微型涡轮机给笔记本供电

2006-10-08 08:57:36来源: 新浪科技
据英国广播公司(BBC)2日报道,麻省理工学院(MIT)的研究人员宣布了一种全新的供电方法,利用微型燃气涡轮机,为我们随身携带的移动设备装配最有效率的动力源。

燃气涡轮机使整座城市灯火通明,这已经不是什么难题,但是麻省理工学院的教授艾伦·埃伯斯坦却坚定地认为,微型内燃机可用来“驱动人体”。这是10年前,埃伯斯坦产生的灵感。而现在,埃伯斯坦教授认为,微型发动机完全可以给电池提供电力,从而带来滚滚财源,同样价格条件下微型发动机能够提供电池10倍的电量。埃伯斯坦教授说:“普通电池只够为笔记本电脑供电3小时,使用微型发动机却能15到20年不断电,更妙的是其价格绝对不在普通电池之上。”他相信不出3到5年微型发动机就能具备商业上的可行性。

为此项研究埃伯斯坦教授和其他50个同事及学生可谓走过了一条漫漫长路。埃伯斯坦教授告诉BBC记者:“当我第一次告诉别人我想要打造一款微型燃气涡轮机,他们笑得几乎从椅子上摔下来。”一石激起千层浪,专家要将幻想变为现实的念头迅速在麻省理工传开,同事们很快就明白埃伯斯坦并非是在逗人开心。埃伯斯坦说:“几天之后他们就来到我的办公室想要帮着做点什么,不用说他们就被这项研究吸引住了。”

那么,他们到底是怎样制造微型燃气涡轮机的呢?一台压缩机、一个燃烧室以及一台螺旋涡轮机就是核心部件,但是显然微型燃气涡轮机不能以传统方法制造完成。因此研究小组利用的是硅片,微型发动机由6块互相重叠捆绑在一起的硅晶片组成。为了降低成本,多至100个零部件被装置在一块晶片上,并被切割成各个独立的单元。

研制工作从微型燃烧室开始着手,燃烧室中燃料和空气被混合后燃烧到的温度能达到钢铁的熔点。涡轮片每秒钟转速能达2万次——比飞机发动机都要快100倍。微型发电机产生出10瓦电力之后,微型压缩机就开始工作,提高气压为燃烧做准备。接着将压缩气体排出燃烧室之外即完成冷却过程。每个部件都运行正常,现在的挑战是检测晶片的整体性能。据埃伯斯坦教授介绍,最后一步工作预计今年底完成,但肯定不是轻而易举就可以成功的。

每一个微型发动机都会被安装在单个硅晶片上,所以此项工作容不得半点差池。一个小部件上的细微误差就可能导致一切从头再来,如果每样东西都要更换,那么他们整个研发设计工作就将回到草图上。但据埃伯斯坦教授说,即使工作中也时常冒出棘手的问题,至今为止工作之旅中还是充满了“无穷的乐趣”。他说:“我们想到了道路会布满荆棘,但反而是我们没预料到的情况才是真正的大麻烦。”他接着说:“我们以为建造燃烧室会是最难的一步,但事实却证明制造轴承才是困难重重。”

10年来埃伯斯坦教授为自己的研究呕心沥血,但他也清醒地意识到竞争对手都在周围虎视眈眈。干电池功能一步步趋近完美,同时又时常有人宣布燃料电池的技术进步,其很快也能投入市场、创造商业利润。科技胜出与否最终的决定权还是在消费者手中,只有令顾客满意才是最大的成功。埃伯斯坦教授说:“顾客可不在乎究竟是什么在为自己的笔记本提供电能。是化学动力还是热力动力都没什么大不了。”

据埃伯斯坦教授介绍,用发动机驱动笔记本的想法听上去很异类,但不断深入的研究工作又为芯片带来全新类型的电能动力。不仅毫米级别的燃烧发动机可以成为现实,蒸汽动力笔记本也可能不再是图纸上的理想——也许这将在老式科技与新式技术之间造成终极冲突。

关键字:燃气  动力  电池

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