Транспорт будущего - электроадсорбция

on 14 March 2009.

Известно, что в газовой среде на поверхности твердого тела образуется тончайший слой уплотненного газа.

Самшитовый уголь способен поглотить (притянуть к себе) 90! объемов аммиака, или 55 объемов сернистого газа, или 9 объемов кислорода.

Заряженные тела также притягивают (адсорбируют) газы. И так же, как и у адсорбентов, плотность газов превышает плотность и давление газов в окружающей среде.

 

Важное преимущество электроадсорбции- управляемость процессом. Можно увеличить или уменьшить напряжение на электродах, можно сбросить адсорбционную оболочку, а можно и заменить.

Ставится задача: возможно ли создать такую оболочку, которая могла бы конкурировать, например, с транспортом на воздушной подушке.

Атмосферное давление 1 кг/см2. На метр квадратный, следовательно, придется 10000 кг. Достаточно и одной сотой части, то есть 100 килограмм на метр квадратный, чтобы при прочих равных условиях конкурировать с транспортом на воздушной подушке.

То есть, если мы создадим избыточное давление в адсорбционной подушке всего в одну сотую атмосферы, то один квадратный метр поверхности может поднять 100 килограмм. Учитывая, что затраты будут минимальны (нет двигателя для создания воздушного подпора), то это вполне достаточно.

Газ, адсорбируемый на электродах, имеет наибольшее давление и плотность у электродов, затем по мере удаления от них давление и плотность падает. Моделировать диполи предлагается заряженными проводниками, расположенными на расстоянии 1-5 миллиметров друг от друга. При подаче на них высокого напряжения создается резко неравномерное поле.Тысячи и десятки тысяч таких проводников поляризуют и притянут к себе атмосферные газы, создадут оболочку-подушку и будут удерживать ее сколь угодно долго практически без затрат энергии.

Адсорбированная оболочка при движении будет разрушаться, цепляться за выступы и внешние адсорбенты, но ее можно восстанавливать как из внешнего источника (атмосферы) так и из бортовых запасов.

То есть принципиально возможно использовать и не газы атмосферы, а те, которые хорошо поляризуются (или явные жесткие диполи), создают плотную шубу и плохо вымываются.

Так же, как и для транспорта на воздушной подушке можно использовать защитную юбку, которая резко сократит расход газа, уменьшит потери.

Скорость транспорта на адсорбционной подушке будет ограничиваться именно потерей подушки при движении. Если же запас газа для подушки достаточен, трасса без особых ложбин и пересечений, то, возможно, самолетная скорость будет вполне достижима.

Никого не изумляет, что делаются насыпи, на них укладывают шпалы, затем на шпалы укладывают рельсы, затем организовывается контроль и осмотр дороги, затем громадный тепловоз тащит десяток- другой тяжеленных вагонов, чтобы кто-то за день-другой под монотонный перестук и раскачивание доехал до места.

Дорога для транспорта на адсорбционной подушке будет намного проще и дешевле. Перестука не будет. Покачиваний, похоже, тоже.

Выбор движителя многое определит. Можно и тягачом тянуть конструкцию на адсорбционной подушке, а можно и воздушный винт поставить на платформу на подушке. Есть разные задачи, поэтому и способы движения могут выбираться разные. Кстати, платформу на адсорбционной подушке сможет двигать и ребенок.

Не будет тучи пыли, как у транспорта на воздушной подушке! Не будет ужасающего воя и грохота, который наводит такую тоску, что все достижения цивилизации начинают представляться варварством и изуверством, издевательством над природой.

Даже если применять не совсем приятные в некоторых отношениях газы, то и тогда превосходство адсорбционной подушки будет очевидным.

Автору довелось как-то видеть движение судна на воздушной подушке по морю. Это нечто! Грациозный парусник и это…это…

А как будет вести себя судно на адсорбционной подушке на воде?

К сожалению, тоже не ахти. Во-первых, оно тоже просядет в яму. Во-вторых, если вода морская (то есть проводимость велика), то должны проявиться некоторые неприятные моменты с разрушением подушки. В-третьих, некоторые газы излишне любят воду, а это тоже может способствовать разрушению подушки.

Хотя, если предположить, что в фильме «Назад в будущее» режиссер гениально предвидел скейт именно на адсорбционной подушке, то все может оказаться совсем не так плохо.

А на какую высоту сможет подняться транспорт на адсорбционной подушке?

Конечно, высота будет зависеть от несомой нагрузки, от газа-наполнителя, от величины напряжения на электродах, от состояния трассы... Полметра, от силы метр, рабочая высота сантиметров пять-десять.

Как долго может сохраняться адсорбционная оболочка?

Атмосферная оболочка может сохраняться, пока работает высоковольтный генератор. Потребление энергии генератором хоть и невелико, но неизбежны потери: ведь используется высокое напряжение, обязательны утечки, нагрев элементов, микроразряды.

Оболочка из искусственных газов скорее всего за счет диффузии заменится атмосферной за полчаса-час. Чем ниже температура, тем лучше будет сохраняться оболочка, и тем она будет плотней. Влажность, очевидно, следует считать отрицательным фактором - возможно, будет наблюдаться выпадение росы на электродах.

Какие еще применения адсорбционной подушки могут быть?

Если на стенку поместить адсорбционную панель, то на ней образуется зона уплотненного газа. Это должно изменить теплопроводность.

Если адсорбционную панель поместить на самолете, то возможны такие применения. Во-первых, при взлете на такой платформе самолет быстрее наберет скорость. Во-вторых, при посадке при включении панели, например на крыльях, возможно, увеличится сопротивление и самолет быстрее остановится.

               Если адсобрционная подушка из газов оказывается слаба, то можно создать ее и из других веществ. Даже заряженная расческа притягивает несколько граммов обрывков бумаги. Так почему не заполнить адсорбционную панель мелкодисперсной хорошо поляризующейся пылью? Тогда транспортное средство будет подвешено на мириадах пылинок над дорогой. Будет ли вообще тогда трение при движении, или сопротивление движению будет необходимо расматривать как для плавающих тел. "Лунная пыль" у А. Кларка лучшая модель для такого случая.

При транспортировке, перемещении грузов.

Для создания уплотненной атмосферы в медицине, в спортзале, в теплицах.

Для сепарации газовых смесей (см. ЭЛЕКТРОАДСОРБЦИЯ – СЕПАРАЦИЯ ГАЗОВ). Для создание респираторов нового типа.

Регулируемая адсорбционная панель может качественно изменить процесс звукопередачи в динамиках.

Для получения энергии.

Для создания адсорбционных насосов.