Микродвигатель внутреннего сгорания
Реакция между нанопузырьками (размером около 200 нм) H2 и O2 происходит самопроизвольно.
В своей статье авторы описывают привод, который использует переменное напряжение для кратковременного электролиза, чтобы производить H2 и O2. В качестве рабочей жидкости используется 1М раствором Na2SO4 в деионизированной воде. Прекращение производства газов происходит очень быстро из-за самовозгорания. В результате выделения и последующего сгорания газов мембрана совершает периодические колебания.
При подаче на устройство напряжения 10 В с частотой 5 кГц мембрана способна создавать давление в 1 бар. Увеличение температуры позволяет увеличить развиваемое мембраной давление. Максимальная кинематическая вязкость может быть достигнута при частоте напряжения около 20 кГц. Но в этом режиме наблюдается сильная деградация электродов.
Рис. 1. Конструкция чипа. а) Кремниевая пластина со слоем SiN (обогащённого азотом) сверху, соединена со структурированной стеклянной пластиной; b) Оптическое изображение камеры в устройстве перед заполнением. Мембрана (показана зелёным цветом снизу) не полностью вытравлена, но совпадает размером с камерой. Под центральным электродом виден термодатчик из поликремния. c) Главная конструкция чипа: входа/выходы, длинные каналы, шесть контактных площадок (2 для электрода и 4 для термодатчика); d) Полностью функциональное устройство приклеено к плате, запечатано и соединено с проводами.
Vitaly B. Svetovoy, Remco G.P. Sanders and etc. New type of microengine using internal combustion of hydrogen and oxygen. //Scientific reports 4:4296, doi: 10.1038/srep 04296, 2014 y.