Персональный сайт Спасского Станислава


На главную

Вечный двигатель второго рода. Вентильный двигатель.

Апрель 2005г., г.Москва, Зеленоград, Спасский Станислав.

Вечный двигатель второго рода. Вентильный двигатель.

Предлагается описание простой (в принципе) модели "вечного двигателя второго рода". Это термин не используется в приведённой ниже статье, поскольку она публиковалась в научном журнале Российской АН. Страница оглавления журнала приводится здесь же. Данная статья отмечена "галочкой". Просьба обратить внимание на упоминание в конце статьи о новом направлении развития этой идеи без использования мембран. Размеры статьи не позволили остановиться на возможных деталях предполагаемой технической реализации данного проекта. Идеи и советы принимаются.

Вентильный двигатель.

Есть направление физики, сама история которого, в том числе и на протяжении всего 20го века, показывает, что дело с этим направлением обстоит очень не просто и с категорическими формулировками в нём надо быть очень осторожным. Проблема впервые была сформулирована Максвеллом. В упрощённом виде - это идея разделения частиц, находящихся в тепловом движении, по направлениям их скоростей с помощью различных микроустройств. Исторически вопрос был увязан с законами термодинамики (что не совсем справедливо) и над ним повисло некое «табу», отражённое в учебниках и справочниках по физике. Этим запретом, вообще говоря, было перекрыто целое направление, развитие которого могло бы иметь огромное как теоретическое, так и практическое значение. В настоящее время, с одной стороны, идут интенсивные поиски новых источников энергии (особенно экологически чистых). С другой стороны, стремительно развиваются новые технологии (нанотехнологии). Поэтому поисковый процесс снова и снова возвращается к данному вопросу.

Идея использования для разделения молекул по направлениям их скоростей мембран с отверстиями, которым пытались как-то придать вентильные качества, не нова. Автору встречались, например, предложения использовать среду продолговатых частиц, обладающих выраженным магнитным или электрическим моментом. Для создания асимметричных условий на мембране, предлагалось использовать сильное магнитное или электрическое поле с одной стороны мембраны для продольной ориентации частиц (вдоль оси отверстий) с целью увеличения вероятности их проникновения через узкие отверстия мембраны с этой стороны. В отношении этой идеи были высказаны сомнения по поводу возможности создания сильного продольного поля по одну сторону мембраны и очень низкую способность этого поля ориентировать частицы в условиях реальных температур.

Также не нова идея получения вентильных качеств отверстий мембраны только за счёт механических свойств самих отверстий мембраны. Например, рассматривалась идея получения нужного результата с помощью придания отверстиям конической формы. В этом случае было показано теоретически, что данные отверстия с жёсткими стенками не будут обладать вентильными свойствами.

В качестве одной из попыток положительно решить проблему была проанализирована возможность добиться вентильных качеств отверстий мембраны с помощью различных покрытий поверхностей мембраны и поверхностей отверстий в ней. Конкретно, в данной статье предлагается к рассмотрению один из этих методов, наиболее простой и прозрачный, для того, чтобы добиться главного - попытаться полностью снять «табу» с данного направления физики, открыть эту тему для публичного обсуждения, привлечь к вопросу коллективную мысль, специалистов бурно развивающейся области нанотехнологий.

Итак, предлагаемая полезная модель относится к области нанотехнологий. Для придания отверстиям мембраны асимметричных свойств в отношении атомов или молекул, находящихся в тепловом движении, в зависимости от того, с какой стороны мембраны частицы попадают в них, предлагается покрыть стенки отверстий "ворсинками" (линейными короткими молекулами), имеющими сильный (статистически) уклон вдоль оси отверстия в направлении одной из сторон мембраны. Предполагается, что диаметр и высота отверстий должны быть одного порядка с длиной свободного пробега частиц (для упрощения анализа). Хотя, похоже, допускаются и большие значения. Предполагается, что в этом случае для частиц с наклонными траекториями условия отражения от стенок отверстий становятся существенно различными в зависимости от того, с какой стороны мембраны частица попадает в отверстие. Ожидаемый результат - на различные стороны мембраны должно оказываться разное давление частиц. "Вертушка", "крылышки" которой содержат вышеописанные мембраны, и, помещённая в герметичный сосуд, должна приводиться во вращение. Процесс отбора энергии вращения от вертушки не представляет сложности, например, с помощью магнитного привода. Стенки камеры должны хорошо обеспечивать подвод тепла. Конечно, возникает масса технических проблем. Например, требуется оптимизация по длине "ворса", плотности покрытия им стенок, состава рабочих частиц и т.д. Труден вопрос создания боковой поверхностей отверстий с наклонным «ворсом».

Но идея, похоже, вполне рабочая. Предполагаемая сложность технического её осуществления не должна тормозить её развитие. Можно вспомнить в качестве примера историю развития вычислительной техники, явного занижение в оценках её потенциальных возможностей на начальных этапах. Нельзя недооценивать силу коллективной мысли.

Важно, что скорее всего аналогичный эффект может быть получен и без мембран с отверстиями, а на объектах вращения, поверхности которых покрыты упомянутым ворсом, уклон которого направлен локально в одну сторону и вокруг оси вращения объекта.

Таким образом, обсуждение предложенной модели имеет как теоретическое, так и практическое значение. Её практическое значение в случае её технической реализации трудно переоценить, хотя бы в плане экологии и снижения риска техногенных катастроф. В случае признания учёными её корректности Россия могла бы получить немалую пользу, закрепив за собой права на неё на международном уровне.

Спасский Станислав

На главную