Не смотря на то , что проблемы локальной энергетики волнуют изобретателей уже более сотни лет, новейшие исследования в этой области позволяют по новому смотреть на эти проблемы и по новому решать их

В первую очередь речь пойдёт о новейших композитных материалах и их сочетаниях с известными и давно и успешно применяемыми материалами и композитами

В многих функциональных схемах мобильных локальных генераторов электроенергии применяются электромагниты и их наиболее эффективная разновидность , - броневые магниты

Одним из факторов , определяющих эффективность броневых электромагнитов считается фактор оптимальности конструкции магнитопровода и его интеграции с сердечником

Материалы сердечника и магнитопровода определяют многие базовые параметры и их модификация всегда может дать существенную прибавку к усовершенствованию и оптимизации рабочего цикла любой гибридной или обычной установке для генерирования электроэнергии

Следующее сообщение , вселяет определённые надежды на успех модификации всех видов электромагнитных устройств с использованием этих новых материалов

Ученые обнаружили новый класс материалов, демонстрирующих гигантское магнетосопротивление (ГМС). Статья ученых появилась в журнале Angewandte Chemie International Edition, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте Национального института материаловедения.

Эффект гигантского магнетосопротивления заключается в резком (на порядок) изменении электрической проводимости в присутствии магнитного поля. Во всех известных на настоящий момент веществах - они получаются на основе оксидов марганца - в основе эффекта ГМС лежит ферромагнетизм, то есть установление дальнего магнитного порядка ионов этого оксида.

В рамках новой работы ученым удалось обнаружить материал, который не является ферромагнетиком и демонстрирует эффект ГМС. Им оказался NaCr2O4, полученный при сверхвысоком давлении. По словам исследователей, материал скорее представляет собой антиферромагнетик. Это означает, что сфера поиска новых материалов с эффектом гигантского магнетосопротивления может быть заметно расширена.

Эффект ГМС был открыт в 1988 году Альбером Фера и Петером Грюнбергом. Этот квантовый по сути эффект произвел революцию в электронике - с его помощью, например, стало возможным создавать компактный жесткие диски. В них единицы и нули кодировались намагниченными и ненамагниченными секторами диска, а для считывания использовалась головка с эффектом гигантского магнетосопротивления. За свое открытие Фера и Грюнберг удостоились в 2007 году Нобелевской премии по физике.

Так как электромагнитные принципы определяют и новые возможности для магнито-резонансного контроля , то их сочетание с результатами следующего исследования также могут продвинуть прогресс в бесконтактной магниторезонансной метрологии

Международная группа физиков создала удобные весы, способные измерять массу отдельных молекул. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology.

Основная часть новых весов - особый "мост" (так его называют сами исследователи), пластинка сложной формы. Пластинка колеблется специальным известным заранее образом. Когда на нее попадает молекула или их группа, колебания пластинки меняются. По изменениям колебаний представляется возможным определить массу частицы, попавшей на мост.

Схема работы весов была создана авторами еще в 2009 году. Тогда, однако, метод расчета работал только если частица попадала на центральную часть моста. Из-за этого, чтобы определить массу, приходилось проводить до нескольких сотен измерений. Теперь ученым удалось решить эту проблему - они придумали способ, как определить по колебаниям моста примерное положение частицы и, следовательно, ее массу.

Для тестирования нового прибора, ученые измеряли массу иммуноглобулинов - антител, участвующих в нейтрализации чужеродных тел в организме. Исследователи вычисляли массу частиц в реальном времени, что, среди прочего, позволило определить их тип. Создатели весов говорят, что новые весы можно производить на уже существующих мощностях, в частности, использовать оборудование для производства кремниевых микросхем.

В апреле 2012 года испанские ученые предложили схему самых чувствительных весов. Весы представляют собой углеродные нанотрубки длиной примерно 150 нанометров и диаметром 1,7 нанометра, помещенные в вакуумную камеру. На поверхность трубок помещают объект, массу которого надо измерить - обычно молекулу или атом, - после чего вся установка охлаждается до низкой температуры (4 кельвина). Система регистрирует колебания нанотрубок и позволяет вычислить массу. Таким образом ученые определили массу атома ксенона и молекулы нафталина с точностью до массы протона.

Механическая конструкция броневого электромагнита была изобретена более 10 лет тому назад и её актуальность и сегодня не вызывает никаких сомнений у специалистов

United States Patent 6,188,151
Livshits , et al. February 13, 2001
________________________________________

Magnet assembly with reciprocating core member and associated method of operation

Abstract

An electromagnetic assembly includes a casing, a solenoid disposed inside the casing, a stationary magnetic core, and a movable magnetic core. The stationary magnetic core is disposed at least partially inside the solenoid and is fixed relative to the solenoid and the casing, while the movable magnetic core is disposed for reciprocation partially inside the solenoid along an axis. The stationary magnetic core, the movable magnetic core, the solenoid, and the casing have rectangular or square cross-sections in planes oriented essentially perpendicularly to the axis.

Как всегда в наших публикациях мы стараемя показать версии практического применения указанных инноваций в нескольких типах локальных энергетических установок и электрогенерирующих систем

Уточнённые параметры такой универсальной роторной системы могут быть предложены или рекомендованы для использования в следующих энергетических аппликациях имеющих локальное применение :

• комбинированный двигатель внутреннего сгорания , с роторным принципом расположения цилиндро- поршневой группы, с использованием энергии от вращения ротора для приготовления горючей смеси из бензина и воды, или из других компонентов , при этом в состав смеси должны входить как правило органический базовый матричный компонент и смешиваемый с ним , или смешиваемые с ним , дополнительные , или дополнительный , материал, как правило неорганического происхождения , но может быть и некая группа , включающая в себя комбинации из материалов различной принадлежности , приносящих в сочетании с материалом матрицы, существенный эффект, выражающийся в следующих возможностях и параметрах указанного комбинированного двигателя :
• уменьшение рабочего объёма двигателя, при сохранении той же выходной мощности и тех же значениях крутящего момента ,- для сравнения применяем параметры обычного двигателя внутреннего сгорания;
• существенное снижение расхода органической составляющей горючей смеси;
• улучшение основных параметров процесса горения;
• снижение концентрации токсичных газов в выхлопе двигателя;
• понижение температуры выхлопных газов;
• уменьшение уровня вибрации двигателя при работе;
• снижение основных весо- массовых параметров двигателя;
• уменьшение размеров двигателя;
• улучшение компановочных характеристик транспортного средства, на котором установлен указанный двигатель;
• повышение уровня ремонто-пригодности двигателя;
• увеличение длительности межремонтного цикла двигателя;
• повышение уровня надёжности двигателя;
• повышение уровня долговечности двигателя.

Предлагаемая конструкция двигателя не может считаться пионерской в части абсолютной неочевидности предлагаемых технических решений и их комбинаций и сочетаний, так как имело место экспериментальное использование похожих технических направлений с отличающимися от предлагаемых в настоящем техническом решении , конструктивных и технологических приёмов.

• комбинированная автономная энергопроизводящая система , состоящая из последовательно расположенных , связанных между собой элементов для преобразования энергии и усиления силовых параметров преобразованной энергии.

В указанную систему входят :

• мини двигатель внутреннего сгорания, по объёму сопоставимый с двигателем мотороллера с объёмом в 0.125 литра и расходом горючего , приблизительно в 1 литр на 100 километров пробега;
• подсоединённый к валу этого двигателя генератор обычного типа, производящий эквивалентную для мини двигателя электроэнергию;
• подключённый к токовому выходу генератора РОТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОМЕНТОВ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩИЙ СОБОЙ , РОТОРНУЮ СИСТЕМУ , В КОТОРОЙ ВМЕСТО ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ , УСТАНОВЛЕНЫ БРОНЕВЫЕ ДЛИННОХОДОВЫЕ МАГНИТЫ С ПЛАНАРНЫМИ КАТУШКАМИ И ШЛИЦЕВЫМИ СЕРДЕЧНИКАМИ, ПРИЧЁМ , ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ТОЛКАЮЩЕГО И ТЯНУЩЕГО УСИЛИЙ МАГНИТОВ, ВСЕ СОЕДИНЕНИЯ ВЫПОЛНЕНЫ ШЛИЦЕВЫМИ, ЧТО СНИЖАЕТ СИЛОВЫЕ ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ И ПОВЫШАЕТ ОБЩИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ УСИЛИТЕЛЯ; УСИЛИТЕЛЬ СОЗДАЁТ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ НА ВЫХОДНОМ ВАЛУ ПРИ ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОМ ЧИСЛЕ ОБОРОТОВ ВАЛА В 100 ОБОРОТОВ В МИНУТУ, ДОСТАТОЧНЫЙ ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ПЛАНАРНОГО ГЕНЕРАТОРА С ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТЬЮ В 10 КИЛОВАТТ;
• подсоединённый к выходному валу усилителя низкооборотный планарный генератор.

Предлагаемая система по новизне и неочевидности является пионерской , особенно в части применения роторной схемы, без мёртвых точек и , соответственно без потерь, связанных с их преодолением , для выполнения усилителя моментов. В указанном усилителе моментов к обеим кинематическим группам ротора привязаны соответственно броневой корпус электромагнита и сердечник, выполненный в виде шлицевого вала. Указанная схема электромагнита , позволяет при очень низких затратах энергии получать значительные тянущие или толкающие усилия , которые при помощи роторного механизма преобразовываются в вращательное движение выходного вала усилителя , к которому подсоединён входной вал планарного генератора.

В предлагаемой схеме полной новизной обладают все конструктивные связи и их технологическая реализация.