Chiêm ngưỡng động cơ hơi nước nhỏ nhất thế giới
| 01/02/2012 05:00 PM
Để theo dõi được hoạt động của chiếc động cơ này chúng ta phải sử dụng đến kính hiển vi.
Từ xa xưa động cơ hơi nước đã đóng một vai trò quan trong trong nấc thang phát triển của con người. Ngay từ lúc mới ra mắt động cơ hơi nước có kích thước rất cồng kềnh và cơ chế hoạt động khá thô sơ nhưng với trình độ khoa học công nghệ ngày càng phát triển theo thời gian thì chúng ngày càng nhỏ gọn và đem lại hiệu suất hoạt động cao hơn. Việc giảm kích thước của động cơ hơi xuống kích thước vi mô đã không còn là giấc mơ quá xa vời với con người và mới đây thôi các nhà khoa học đã phát minh thành công cỗ máy động cơ hơi nước nhỏ nhất thế giới lấy ý tưởng từ chiếc động cơ nhiệt đốt ngoài sử dụng piston (động cơ Stirling) cách đây gần 200 năm.
Thay vì sử dụng một piston chuyển động trong xilanh khí như của động cơ Stirling thì động cơ hơi nước này sử dụng tia laser. Về cơ bản thì nó là một hạt nhựa nổi trên mặt nước. Hạt nhựa này có thể di chuyển trên mặt nước nhờ tác động của tia laser làm biến đổi nhiệt độ của mặt nước theo mong muốn. Từ đó các hoạt động giãn nở sẽ diễn ra giống như bình hơi của động cơ hơi nước và khiến động cơ hoạt động.
“Chúng tôi đã phát triển thành công động cơ hơi nước hay nói đúng hơn là động cơ nhiệt nhỏ nhất thế giới”. Clemens Bechinger cho hay, ông là một nhà vật lý trong nhóm phát triển động cơ nhỏ nhất thế giới đến từ Đại học Stuttgart và Viện nghiên cứu hệ thống thông minh Max Planck (Đức).
Xứng đáng với danh hiệu động cơ nhỏ nhất thế giới, kích thước của động cơ này lả vô cùng nhỏ: Hạt nhựa có đường kính cỡ chỉ khoảng 3 micrômét (3/1000 mm), lớn hơn chỉ 10,000 lần so với kích thước nguyên tử chính vì thế nên chúng ta chỉ có thể quan sát được hoạt động của chiếc động cơ này thông qua kính hiển vi. Khi chiếc động cơ này hoạt động các phân tử nước xung quanh hạt nhựa sẽ chuyển động và va chạm với hạt nhựa và từ đó tạo ra năng lượng cho động cơ.“Năng lượng tạo ra từ chiếc động cơ này có thể được tích tụ thông qua nhiều chu kỳ hoạt động ngay cả khi nó được đặt trong môi trường khắc nghiệt nhất”, tiến sĩ vật lý Valentin Blickle của đại học Stuttgart cho hay.
Điều làm các nhà khoa học ấn tượng với chiếc động cơ này đó là sự thất thoát năng lượng rất nhỏ qua mỗi chu kỳ hoạt động. Điều này lý giải tại sao mà nó có hiệu suất ngang ngửa hay thậm chí là cao hơn rất nhiều so với động cơ hơi nước truyền thống.
Ông Bechinger còn cho biết thêm: "Mặc dù ứng dụng của chiếc động cơ này vẫn chưa được rõ ràng lắm nhưng với kích thước vô cùng nhỏ chúng tôi tin rằng nó vẫn sẽ rất có nhiều tiềm năng trong tương lai”.
Tham khảo: Innovationnewsdaily