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微型发动机
清洁能源网   2013 年 06 月 30 日 13:55

  背景

  自电池发明以来,电器设备的小型化和便携化发展迅速。现在,从手机、掌上电脑,到军用的无人驾驶飞机和通讯器材,几乎所有的便携式电器都靠电池提供动力。电池虽然形式多样,使用简便,但其局限性也非常明显。电量有限、体积大、分量重,为了使电子设备持续工作,必须经常更换或充电,在能源供应的持久性和连续性方面受到一定限制。 从生产和回收的角度看,使用电池也是不划算的。据估算,制造一个电池所消耗的能量,要比电池本身所提供的能量大2000倍。如果再考虑到处理废旧电池所消耗的能量,那么使用电池的成本将更高。

  概述

  为了解决这一难题,拥有欧洲微加工系统最高水平的伯明翰大学早在上世纪九十年代就开始投入大量科研力量研究可取代传统小型电池的新型方案,传统电池采用化学反应原理,其容量必然受到限制。微型发动机的研制成功突破了这一传统思维模式,这是一种只有几毫米大小的微型发动机,别看这种小到可以放在指甲盖上的发动机样子不起眼,但提供的能量却是普通电池的300倍!发明小组曾专门对不同类型的电池与燃油进行了比较。结果发现,在重量相同的情况下,汽油、氢等碳水化合物燃料提供的能量,平均为电池的300倍。这意味着,同样是补充一次能源,使用微型发动机驱动的装置,要比电池驱动的装置工作时间长得多。这个发动机长6mm、宽4mm、高3mm,可以装在手表、移动电话或手提电脑上,补充一次燃料就能持续不断地工作几个月,而加注燃料的方法就像给汽车加油,只需要把类似打火机使用的碳氢化合物燃料注入这个发动机就可以源源不断地提供能量。

  l主持开发该科研项目的是英国著名的机械电子类华裔科学家姜开春教授。姜教授来自中国西安,上世纪九十年代取得伦敦大学国王学院博士学位,后曾任该学院研究院及讲师,目前是伯明翰大学制造与机械工程学院维纳工程与技术专业教授,测量中心与维纳制造中心主任,其主要研究方向是微发动机,燃料电池,用于等离子体面共振系统的纳米传感器,膜片夹层纳米技术,纳米X线断层摄影技术、金属、陶瓷、复合材料的维纳器件等,主要承担了来自欧盟委员会、英国贸易与工业部、EPSRC等重大课题项目;

  l该发明项目曾在2000年获得了EPSRC(英国工程与物理科学研究理事会)的资助,2003年实验成功,当时在英国及世界各地引起巨大反响,包括BBC、Central News、5 Live、The Sunday Times、EPSRC News、 Engineers Magazine等各国电视与报纸媒体竞相报道这一创新发明,中国的东方日报、人民日报、北京日报、科技日报、三联生活周刊等也曾专题报道此发明项目;

  l该项目涵盖多项专利组成,其中部分专利也在中国申请完毕;

  l自2003年后该项目又在资助下完成了长达7年的商业化研究与实验工作,陆续突破了耐高温材料、精密加工、无尘制造、适应功率调整等难题,2011年正式进入商用化阶段;

  l根据目前对全球市场应用的调研,该技术未来广泛应用于计算机与信息化、医疗器械、电池、军事设备类企业等,为笔记本电脑、手机、心脏起搏器、外置供电、无人机、单兵作战系统等多类产品完成外部供电及驱动的全新颠覆式方案。

  面向中国的商业模式

  RTC作为该技术项目在中国的推广合作伙伴在中国国内开始启动推广工作,关于该项目的商业模式非常灵活,包括技术引进、联合孵化、联合制造等在内多种模式都可以具体商议。


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