В ноябре компания намерена установить в качестве эксперимента несколько таких сооружений в США и Африке.
Этим сооружением можно любоваться бесконечно, а можно и приобрести его, всего за 2 500 000 $!
По материалам: Hi-Tech News
Строго говоря, к магнитному полю неравнодушны — притягиваются или отталкиваются — все вещества. Но на большинство оно действует настолько слабо, что это удаётся обнаружить только приборами. А можно ли усилить магнитные свойства материала? К примеру, инженеры давно мечтают о системах, которые позволили бы придать некоторым веществам или телам магнитные свойства, при этом абсолютно не разрушая их структуры и мало изменяя их исходные свойства. Наш рассказ о магнитных жидкостях.
Лет пятьдесят назад была запатентована оригинальная конструкция механической муфты — устройства для передачи вращения от одного вала к другому. Муфта содержала смесь железного порошка и масла. Под действием магнитного поля, создаваемого электрическим током, проходящим по катушке, жидкость „твердела“, и тогда два вала начинали работать как единое целое. При отсутствии же поля крутящий момент не передавался. Все бы хорошо, не будь такая жидкость капризной: то в ней появлялись комки, то она вдруг не хотела твердеть. Потому магнитные порошковые муфты долго не находили применения
Всё изменилось, когда за дело взялись химики и создали устойчивые магнитные жидкости, обладающие хорошей текучестью. В них вводили столь мелкие магнитные частицы, что они никогда не оседали и не сбивались в комок.
Так что же это такое — магнитная жидкость?
Магнитные жидкости представляют собой коллоидные дисперсии магнитных материалов
Синтез магнитных жидкостей включает в себя стадии получения частиц очень малых размеров, их стабилизацию в соответствующей
Способов получения магнитных жидкостей много. Одни основаны на размельчении железа, никеля, кобальта до сотых долей микрона с помощью мельниц, дугового или искрового разряда, с применением сложной аппаратуры и ценой больших затрат труда. А поэтому мы предлагаем воспользоваться другим способом, который разработали отечественные учёные М.А. Лунина, Е.Е. Бибик и Н.П. Матусевич. Он подробно описан в конце статьи. А пока поговорим о вариантах практического применения магнитной жидкости.
Все они основаны на эффектах, которые никаким другим способом создать невозможно. Начнём с самого простого. Довольно часто разнообразные жидкости используются в технике для передачи силы или энергии. Например, ковш небольшого экскаватора приводится в действие давлением масла, поступающего в гидроцилиндры. Главные элементы гидравлической техники — краны, вентили, золотники и клапаны, способные в нужный момент прервать или, наоборот, разрешить течение жидкости. Хотя их делают уже давно, ни один кран надёжным не назовёшь: его детали подвержены износу. Магнитные жидкости могут перекрывать канал или регулировать расход жидкости, а также менять направление её потока в трубопроводе
В расширенную часть трубы при помощи внешнего магнита вводят и удерживают там магнитную жидкость. Она играет роль перекрывающего клапана: один канал закрыт, и жидкость по нему не протекает. Если с помощью магнита перевести магнитную жидкость в другой канал трубопровода и перекрыть его, освободится первый. Таким же образом можно регулировать поток жидкости в трубопроводе, предварительно установив на заданном участке трубы электромагнит и введя небольшое количество магнитной жидкости. Поскольку труба расположена вертикально, жидкая среда, накапливающаяся над
А вот ещё один вариант использования магнитных жидкостей. Инженеры считают, что автомобиль может обойтись без коробки передач, если на вал двигателя поставить маховик и кратковременно, сотни раз в секунду, подключать мотор к колёсам. Однако все попытки создать такую систему
А преобразовать энергию колебательного движения в электрическую позволяет устройство, представляющее собой катушку, внутри которой находится ампула с магнитной жидкостью
Малейший толчок или изменение наклона приводит к перетеканию жидкости, а значит, и к изменению магнитного потока. Катушка соединена с накопителем энергии
Явление плавания тяжёлых тел под действием неоднородного магнитного поля, погруженных в магнитную жидкость, позволило использовать магнитные жидкости
Когда обычные
Магнитные жидкости могут найти применение и в медицине. Противоопухолевые препараты, к примеру, вредны для здоровых клеток. Но если их смешать с магнитной жидкостью и ввести в кровь, а у опухоли расположить магнит, магнитная жидкость, а вместе с ней и лекарство сосредоточиваются у поражённого участка, не нанося вреда всему организму
Магнитные коллоиды можно применять в качестве контрастного средства при рентгеноскопии. Обычно при рентгеноскопической диагностике
А теперь выполняем обещание, данное в начале статьи, — даём рецепт водной магнитной жидкости
 Приготовим магнитную жидкость |
Прочитав в
При изготовлении магнитной жидкости я несколько отклонился от предлагаемого рецепта. Вместо олеината натрия использовал моющее средство „Fаiry“. Полученный дисперсный раствор поставил на магнит на несколько часов, а затем слил жидкую часть, придерживая магнитом осевшую на дне гущу. Эту гущу немного подсушил и приступил к испытаниям.
(Все опыты с магнитной жидкостью надо делать осторожно, не оставлять её рядом с магнитами — не успеешь и глазом моргнуть, как вся
Опыт 1.
Если налитую в чашу Петри магнитную жидкость поднести к магниту так, чтобы магнитные линии входили в неё вертикально, то на её поверхности „вырастают“ шипы, жидкость становится похожей на ежа.
Думаю, данную форму можно объяснить тем, что она стабилизирует возмущения, вызванные магнитным полем, и силы поверхностного натяжения и тяжести.
Опыт 2.
Опущенный в магнитную жидкость постоянный магнит не тонет, а находится во взвешенном состоянии. Магнит располагается на одинаковом расстоянии от стенок сосуда. Магнит, притянутый к стенке сосуда другим магнитом, отталкивается от неё, после того как другой магнит убирают.
Думаю, это можно объяснить тем, что магнитное поле неоднородно и у поверхности магнита оно более напряжённое, поэтому давление жидкости вблизи магнита намного больше. Если сила давления, действующая на поверхность магнита, превысит силу тяжести, то магнит всплывёт. А расположение магнита в центре объясняется тем, что давление, возникшее вокруг магнита, отталкивает его от стенок сосуда.
Попробуйте руками вытащить магнит, опущенный в магнитную жидкость. А что если использовать магнитную жидкость как смазку? Детали, подверженные сильному трению, изготавливать из магнитов или вставлять в них магниты, а вместо обычной смазки использовать магнитную жидкость. Думаю, эффективность будет намного выше.
Опыт 3.
Площадь сечения струи магнитной жидкости в магнитном поле уменьшается.
Полагаю, этот опыт показывает, что магнитное поле ускоряет движение частиц, с которыми взаимодействует
Мне 16 лет, учусь в
На днях с Селигерского инновационного форума, который проходил на прошлой неделе в Тверской области, вернулся 48-летний самарский изобретатель Виталий Третьяков. Вместе с ним приехал Евгений Куркин, аспирант, автор расчетов и пиара уникального изобретения. Именно он подал заявку на форум.
- Ветроэнергетическая установка к тому времени уже была готова, - рассказывает Евгений Куркин.- Модель стояла в Смышляевке, на складе. Как только стало ясно, что повезем показывать ее всему миру, в темпе вальса принялись ее готовить: проверять, как работает, красить...
Виталий Евгеньевич рассказывает о своем чудо-изобретении, которое официально называется «диагональная ветротурбина», так просто, будто он нашел сто первый способ открывать винные бутылки. На самом деле своей ветроустановкой он произвел мини-революцию в энергетике.
- Эта установка позволит открыть эру электромобилей! - говорит доцент СГАУ Евгений Антонов. - Раньше их боялись ставить на конвейер из-за того, что надо было слишком часто заряжать аккумуляторы, а в полевых условиях это невозможно. С новой ветроустановкой проблема отпадет: машина остановилась в чистом поле - аккумулятор заряжается!
Кроме автопрома, вцепиться в ноу-хау самарского изобретателя, по идее, должны дачники, владельцы частных домов, пограничники, судостроители тихоходных плавсредств - все, кому нужна автономная электроэнергия.
|
- Она работает при скорости ветра всего 1,5 метра в секунду! - продолжает Евгений Антонов. - При этом шума практически нет, а дополнительно закреплять турбину, как, к примеру, обычный ветряк, нет никакой необходимости: вибрации сведены к минимуму.
На форуме в Селигере самарское изобретение похвалил сам президент. Дело за малым: найти, кто будет делать чудо-ветряк для народа. На Селигере установкой уже заинтересовался Михаил Прохоров - самый богатый человек в России...
ТТХ ВЕТРОСТАНЦИИ
Размеры - около метра в высоту, метр сорок в длину. КПД постоянный, составляет около 52%. Аппарат на фото имеет мощность 100 Вт. Промышленный вариант -Фонари обеспечивают свет на темных улицах, дают чувство безопасности, но они являются энергопиявками. Скромный уличный свет можно обеспечить и без участия энергосетей. К счастью, такое движение находится уже в стадии реализации. Компания Urban Green Energy занимается преобразованием знакомых фонарных столбов в самодостаточные маяки, которые используют энергию ветра и солнца.
Идея использования энергии солнца, для освещения улиц в темное время суток не нова. На сегодняшний день существует множество реализованных проектов для освещения улиц, работающих на солнечной энергии.
Urban Green Energy надеется, что ее решение будет выделяться из огромного числа конкурентов, за счет создания солнечной / ветровой гибридной системы, которая будет работать не только независимо от энергосети, но и привлекательно выглядеть.
Компания Urban Green Energy объясняет причину производства солнечной / ветровой гибридной модели: "Большая часть энергии будет создана ветродвигателем, поскольку она имеет более высокую плотность энергии, чем солнечная. Солнечная энергия не способна обеспечить промышленный уровень энергии для освещения, поскольку это будет занимать огромные площади, и необходимо учитывать особенности климата".
Проект Urban Green Energy также отличается тем, что может быть настроен с учетом требований клиента. Базовая конструкция включает в себя:
Компания выбрала свинцово-кислотных аккумуляторные батареи, которые являются лидером всех потребительских товаров. В ответ на обеспокоенность по поводу использования стекловолокна Nick Blitterswyk, представитель компании, ответил: "Стекловолокно по-прежнему широко распространено во многих продуктах, в том числе ветровых турбинах (лопатки). И маленькие и большие ветровые турбины используют стекловолоконные лезвия. По сравнению с альтернативным материалом- алюминием, но он способен произвести очень мало энергии. Я согласен на 100%, что мы должны учитывать окружающую среду в выборе материалов, и мы это делаем. Мы потратили много времени, в процессе выбора материалов для всех наших продуктов".
Вместо того чтобы иметь только один проект в продаже, компания проявляет составляющий подход к своему продукту, как говорит Blitterswyk: "Мы можем изменить светодиодную панель, солнечные панели, ветровые турбины, высоту башни, и батареи для хранения энергии, чтобы обеспечить наивысшую эффективность в каждом конкретном случае".
Этот составляющий подход дает компании возможность всегда быть на шаг впереди своих конкурентов: отыскивать лучшую технологию и более зеленые варианты. Этот подход также позволяет экономить деньги и время.
Решение для освещения улиц уже привлекает внимание со всех сторон. Компания в настоящее время занята выполнение заказа, поступившего от Китайского правительства.
Солнечная воскотопка — необходимая принадлежность каждой благоустроенной пасеки. Она служит для вытапливания из сотов воска при помощи солнечного тепла. Воск, получаемый из солнечной воскотопкн (капанец), расценивается высшим сортом.
Солнечная воскотопка представляет собой деревянный четырехугольный ящик длиной 65 см, шириной 60 см; задняя стенка ящика делается в 2—2,5 раза выше передней — при высоте передней стенки 12 см задняя стенка должна быть высотой 25—30 см1. Иногда коскотопки делают иных размеров. Соковые стенки скашивают в соответствии с высотой передней и задней стенок. 
Внутри ящика, у передней его стенки, ставят металлическое корытце, в которое стекает растопившийся воск; на одном уровне с корытцем настилают второе дно, на котором помещается металлический противень, суживающийся в передней части.
Второе дно и стоящий на нем противень имеют небольшой наклон вперед, чтобы направлять растопившийся воск в корытце. На противень кладут раму, затянутую металлической сеткой, а на нее — воскосырье для перетопки; для отекании растопившегося носка в переднем бруске рамы, внизу, делается вырез.
Рабочий процесс солнечной воскотопки основан на свойстве стекла свободно пропускать тепловые солнечные лучи и, наоборот, задерживать (не пропускать) темные тепловые лучи, испускаемые предметами, нагретыми не до состояния свечении, а как, например, тепловые лучи от натопленной печи. Благодаря этому солнечные лучи, свободно проходя через стекло в воскотопку, нагревают внутри ее стенки, пол и все, что в пей находится; нагретые солнечными лучами стенки и дно воскотопки, в свою очередь, начинают испускать темные тепловые лучи, которые стеклом задерживаются в во-скотопке. В результате этого температура в воскотолке поднимается до 70 — 75° и даже выше. При такой температуре воск переходит в жидкое состояние и стекает с сетки па противень, а с противня в корытце; на сетке же остаются вытопки, состоящие главным образом из коконов, пропитанных воском. Эти вытопки содержат до 50% воска.
В старых, очень темных сотах коконы весят почти столько же, сколько н воск, из которого построены соты. поэтому при перетопке таких сотов па солнечной воскотопке почти весь воск впитывается коконами и, следовательно, остается в вытопках; в корыт не его стекает очень мало.
Таким образом, на солнечной воскотоике выгодно перетапливать только молодые, светлые соты, срезки со строительных рамок, восковые крышечки, собираемые при откачке меда.
Чтобы тепло лучше удерживалось в воскотопке, ящик делают из досок толщиной 2,5 см, а световую раму с боков (в местах соприкосновения с ящиком) обивают сукном или ламповым фитилем.
Воскотопку в течение дня" надо несколько раз поворачивать так, чтобы солнечные лучи падали на перетапливаемое воскосырьс прямо, а не вкось. Это легко сделать,если воскотопку поместить па специально приспособленной вращающейся крестовине.
Чтобы перетапливаемое поскосырье лучше прогревалось солнечными лучами, его кладут на сетку рыхлым слоем и притом с таким расчетом, чтобы оно не касалось стекла: запачканное воском стекло меньше пропускает солнечных лучей в воскотопку, поэтому воск вытапливается медленнее.
Вытопки с сетки снимают деревянной пли металлической лопаточкой, когда весь воск уже вытопится и перестанет капать в корытце. После этого в воскотопку закладывают новую порцию сырья; в жаркий летний день это повторяют несколько раз.
Воду в корытце наливать не следует, так как она будет испаряться и стекло запотеет; запотевшее стекло препятствует свободному прохождению солнечных лучей в воскотопку, вследствие чего работа сильно замедлится. Застывший воск и без воды свободно отстает от металлических стенок корытца.
Солнечная печь для разложения углекислого газа.
Солнечная печь
Вот такая большая солнечная печь была сконструирована учеными из Национальной лаборатории Sandia (США). Традиционно такие печи, ввиду больших температур, получаемых в них, используют для разложения веществ. Например, перспективным является разложение в них воды на водород и кислород (водород, как известно, является перспективным энергоносителем будущего). Однако в данном случае был предложен необычный подход - использовать печь для обратного разложения обычного углекислого газа. В ходе такого разложения получается кислород и моноксид углерода. Последний же можно снова использовать для получения водорода или различных видов жидкого топлива.
Таким образом, по мнению ученых, их идея имеет два очевидных плюса:
1) она позволит утилизировать углекислый газ, образующийся на производствах, в ТЭЦ, мусоросжигательных печах и многих других его источниках. Это становится все более актуально из-за растущего в мире беспокойства по поводу глобального потепления.
2) вновь получая различные виды топлива, становится возможным экономить на них. Кроме того, получение жидких видов топлива позволит таким установкам хорошо вписаться в существующую топливную инфраструктуру, где применяется бензин, дизельное и авиационное топливо и т.д.
В отдаленной же перспективе, как считают исследователи, можно будет разлагать не тот CO2, который утилизируется при сжигании топлива, а использовать углекислый газ, находящийся прямо в атмосфере.
Опубликовано 07 Янв 2009 в 5:47 Автор: admin
На юге Франции, в департаменте Восточные Пиренеи, есть пустынная возвышенность Сердань. Там, среди заснеженных горных вершин и овечьих стад, лишь изредка встречаются человеческие постройки. Но возле селения Одейо пейзаж внезапно меняется. Всего в нескольких метрах от старинной деревенской церкви взору открывается блистающий объект поистине фантастической красоты — это крупнейшая в мире «солнечная печь», построенная под руководством физикохимика Феликса Тромба. Параболическое зеркало высотой 50 м, составляющее северную стену установки, различные зеркальные элементы, отражающиеся солнечные лучи и сверкание вокруг, как и само гигантское сооружение в виде амфитеатра на высоте 1800 м над уровнем моря, производят сказочное впечатление на любого, кому доведется побывать в этих местах.
Большое вогнутое зеркало имеет площадь 2500 м2, а общая поверхность рефлекторов составляет 3000 м2. При строительстве этой гигантской установки инженеры столкнулись с целым рядом трудностей, но успешно их преодолели. Система из 63 подвижных плоских зеркал (гелиостатов) площадью 45, м2 каждое, размещенных на склоне и повернутых к Солнцу, направляет солнечные лучи на большое параболическое зеркало.
Лучи собираются в фокусе зеркала, в здании, отстоящем на 18 м. Горячая фокальная зона имеет диаметр около 40 см, и максимальная мощность здесь достигает 1100 кВт, а температура — 3800°С. Концентрация энергии в фокусе такова, будто в это место одновременно направлены лучи 22 000 солнц! Никакой металл или минерал не способен выдержать такой температуры; сила концентрированной солнечной энергии достаточна, чтобы расплавить любое вещество. Меньше минуты потребуется на то, чтобы в стальной плите толщиной 12 мм проплавить дыру размером с футбольный мяч — сталь тает как масло. А совсем рядом с фокусом все остается холодным. Отдельными элементами солнечной печи управляют вычислительные машины.
|
Исследователи из швейцарского Института Пола Шеррера (Paul Scherrer Institute, PSI) и Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETHZ) осуществили успешный эксперимент по консервации солнечной энергии с помощью ... металлургии.
Речь, как сообщает PhysOrg, идет об успешном опыте по восстановлению оксида цинка в построенной в Израиле установке мощностью 300 киловатт, питаемой от разработанного в Швейцарии «солнечного реактора». Мощность такого реактора достаточно высока, чтобы обеспечить в камере, где находится оксид цинка, температуру, превышающую 1200°C. Как известно, при температуре свыше 1000 градусов оксид цинка переходит в парообразное состояние и может быть конденсирован в собственно металл при условии, что в камере отсутствует кислород.
Интерес ученых именно к цинку объясняется тем, что этот металл — прекрасное средство хранения солнечной энергии. С точки зрения швейцарских исследователей, выглядеть «цинковая экономика» может примерно так: где-нибудь высоко в горах или в раскаленной пустыне можно установить специальные «солнечные печи», где оксид цинка, смешанный с углем или биомассой, будет превращаться в собственно цинк. Из этого металла, стоимость получения которого близка к нулю, можно сделать дешевые и практичные воздушно-цинковые батареи или же собрать топливные элементы, где чистый цинк, взаимодействуя с водяным паром, будет вновь превращаться в оксид, одновременно высвобождая водород. Цинк в таком цикле не расходуется вовсе и его оксид может быть вновь отправлен на переработку в ближайшую «солнечную печь».
Сначала эта идея обкатывалась на прототипах, а сейчас пробная полноразмерная установка по восстановлению оксида цинка работает в Израиле, недалеко от Тель-Авива, на территории, принадлежащей Научно-исследовательскому институту Вейцмана (WIS).
Первые испытания показали, что КПД установки превышает расчетный: «солнечная печь» использует для своей работы примерно 30% доступной солнечной энергии, производя при этом 45 килограммов чистого цинка в час. Ожидается, что в ходе дальнейших испытаний этот показатель будет еще увеличится. Кроме того, швейцарские ученые надеются, что собранные по их схеме промышленные установки смогут работать с коэффициентом полезного действия от 50 до 60%.
