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科学家欲研制微型涡轮机给笔记本供电 |
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| http://cn.newmaker.com
10/9/2006 6:06:00 PM
佳工机电网
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据英国广播公司(BBC)2日报道，这是一个一直被激烈讨论、密切关注的研究领域——如何为我们随身携带的移动设备装配最有效率的动力源。
干电池厂家和燃料电池企业还在为给笔记本电脑和手机提供电池而争得不可开交时，麻省理工学院(MIT)的研究人员已经宣布了一种全新的供电方法——给芯片上装上发动机。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能力，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。
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