Адсорбционная панель, идеальный ветроагрегат, парус, присоединенная масса

on 11 March 2012.

 

 

Как часто мы забываем, что все опыты и результаты измерений мы имеем в системе «Земля». А это значит атмосфера, магнитное поле, электрическое поле. А это значит магнитные бури, всплески электрического поля, изменение давления, изменение температуры, изменение состава газов...

Измени условия – и результаты могут стать совсем иными или будут отличаться от тех, которые «строго установлены» и не подлежат сомнению.

Возьмем, к примеру, взвешивание тел.

Ферромагнетик до и после намагничивания должен иметь разный вес. Ведь он находится в магнитном поле Земли, следовательно, будет реагировать с ним. Поэтому даже ориентация его на весах будет влиять на вес.

Кроме того, воздух - это смесь газов. Медленно-медленно, но уверенно притянет к себе магнит парамагнитные составляющие воздуха и оттолкнет диамагнитные.

И от величины собственного магнитного поля образца будет зависеть величина этого притянутого облака, этой собственной атмосферы магнита.

      И от величины легких дуновений, разрушающих это облако, будет зависеть вес. Причем даже помещение магнита под стеклянный колпак может не избавить от этого влияния -  магнитное поле может захватывать многометровый объем вне колпака. Поэтому откачивание воздуха из-под колпака не запретит магниту взаимодействовать с окружающей средой.

И от внешнего атмосферного давления будет зависеть вес.

И от состава газа в данном месте в данное время, будет зависеть вес.

И от возмущений магнитного поля Земли.

И от температуры окружающей среды (ведь образование облака более быстро будет происходить при пониженной температуре, чем при повышенной, которая скорее способствует рассеиванию облака, диффузии, чем его конденсации).

И от больших ферромагнитных масс, проезжающих мимо лаборатории.

Какое непаханое поле для исследований!

Теперь перейдем к конденсатору.

Пусть мы имели две пластины в воздухе, находящиеся на весах. Подали на них напряжение. Что произойдет?

Конденсатор втянет в межобкладочное пространство лучшие диполи (уж что там лучше в воздухе, надо посмотреть по справочнику – азот, кислород, углекислый газ, водяные пары?). Мало того, среда внутри конденсатора еще будет и уплотнена, давление в ней будет больше атмосферного! Вес конденсатора изменится.

{Земля имеет электрическое поле, следовательно, ориентация конденсатора будет оказывать влияние на вес. Ничтожно!

Изменения электрического поля Земли происходят независимо от наших желаний – следовательно, флуктуации веса будут случайным образом происходить. Ничтожно!

Погода меняется - следовательно, температура и атмосферное давление будут оказывать влияние на вес. Более чем ничтожно!

Электрические поля, нами созданные, существуют, следовательно, и включение некоторой аппаратуры будет влиять. Неизмеримо! }

Конденсатор не очень-то и любит пускать внешние поля между обкладками, поэтому внешние влияния ничтожны.

Достаточно!

Теперь представим себе, что где-то в природе есть конденсаторы, создающие очень большие поля, но в очень малых объемах.

Подобные условия есть на поверхности адсорбентов.

Адсорбция заключается в том, что на поверхности твердого тела, помещенного в газовую среду, образуется тончайший слой уплотненного газа, как бы прилипающий к телу. Если тело имеет много мелких пор (как древесный уголь) или представляет собой тонкий порошок, то количество адсорбируемого газа может быть очень велико. (Например, самшитовый уголь поглощает 90!!! объемов аммиака, 55!! объемов сернистого газа и 9! объемов кислорода).

«Поры» и «тонкий порошок» из определения приводят нас к площади свободных (реагирующих) поверхностей. «Уплотненный газ» говорит о том, что в оболочке адсорбированного газа давление превышает давление в окружающей среде.

Ряды частиц, лежащие на поверхности твердого тела, находятся в особом состоянии, вследствие того, что они с одной стороны не имеют соседей. Каждый положительный электрический заряд, входящий в состав какого-нибудь атома (молекулы, диполя), является источником силовых линий, а каждый отрицательный - «стоком» этих линий. Для атомов, находящихся на поверхности, часть силовых линий проходит вне тела, через газовую среду. То есть вокруг тела образуется силовая оболочка из множества таких линий.

Атомы газа, попавшие в это поле, поляризуются, становятся диполями и притягиваются к поверхности. Подобная задача «диполь у стенки» рассматривается во многих учебниках.

Нет никаких сомнений, что вес адсорбента после взаимодействия с газовой средой (воздухом) изменится, причем адсорбционная оболочка не так уж легко и уничтожима. Для некоторых приборов приходится применять отжиг при очень высокой температуре, чтобы избавиться от нее (например, так избавляются от адсорбированных газов в ускорителях или электроннолучевых пушках).

Поставим задачу.

Можем ли мы создать подобную адсорбционную модель в макропространстве, управляемую по нашему желанию, эффективную, легкоочищаемую от ненужных примесей?

Автор предлагает такую конструкцию.

Пусть мы имеем металлическую сетку с ячейкой, скажем, 1 мм2. Сетка покрыта тонким слоем диэлектрика (лака, например), препятствующего ионизации воздуха и стоку зарядов. На расстоянии 1-3 мм  над ней расположена вторая сетка, затем третья, четвертая и т.д.

Механизм действия такой.

 

Между двумя соседними проводниками, имеющими разницу потенциалов 2 кВ (это напряжение пробоя воздуха, поэтому выше лучше не подавать) и расположенными на расстоянии миллиметр друг от друга, напряженность поля составляет 2 000 000 В/м. Это поле быстро убывает с расстоянием, оно явно не однородно. Поэтому любой диполь (жесткий или упругий) стремится в область максимального поля, то есть между проводниками.

Эта панель высосет из окружающей среды (воздуха) какие-то компоненты. Если они нужны, то используются, если нет, сбрасываются за борт. Кроме того, интерес представляет и прилегающая окружающая среда – она будет или обогащена, или обеднена какой-то компонентой, поэтому возможно использовать именно ее для технологических нужд.

А теперь сделаем еще один шаг.

Итак, мы имеем ряд проводящих сеток (10 или 100 – неважно). Пусть в первый момент времени мы подали напряжение только на первые две сетки. Образовалась адсорбционная подушка. Затем снимаем напряжение с первой сетки и подаем на третью, то есть теперь только между второй и третьей сеткой есть разница потенциалов. И между этими сетками пытается создаться адсорбционная подушка. Но ведь в двух миллиметрах уже создана такая подушка, которая еще не успела рассосаться, еще не размыла ее диффузия! Кроме того, в этой подушке уже есть любимые электрическим полем вещества! Поэтому она перемещается и занимает место между второй и третьей сеткой. Затем снимаем напряжение со второй сетки и подаем на четвертую – теперь напряжении есть между третьей и четвертой сеткой. Подушка опять смещается… И т.д. Одной микросхемы достаточно, чтобы управлять бегущим напряжением!

Процесс пошел. Создали бегущее электрическое поле и получили движение воздушных масс без движущихся деталей.

И совершенно не обязательно ждать, когда первый сгусток дойдет до последней сетки, достаточно, если он отдалится на несколько сантиметров – затем опять подавать напряжение на первую сетку, затем на третью, затем снимать со второй и подавать на четвертую, затем с третьей  на пятую …И не забывать о полярности!

Причем на выходе будет газовая смесь, обогащенная какими-то компонентами! (Можно, конечно, сказать, что и обедненная какими-то компонентами). Необходимо поместить подобное устройство (электроадсорбционный насос) в трубу, чтобы сгусток не гнал, как поршень, перед собой простой воздух. (Хотя для некоторых целей и это будет нужно - например, если использовать устройство как движитель).

Интересно, а в бегущем магнитном поле будет ли происходить то же самое? Будет. Но магнитные свойства газов так малы, так ничтожны, что в реально достижимых полях эффект будет незначителен.

И последнее маленькое замечание (маленький нюанс!) перед прощальным аккордом.

Ряд близколежащих проводников под высоким напряжением, кроме всего прочего, будет представлять собой и завесу, сопротивление движущемуся воздушному потоку (парус!). Налипшие диполи не так то легко и оторвать, для этого надо приложить силу (и энергию!).

Итак, применение.

Очистка воздуха. От металлургии, автомобилей, технологических процессов (сварка, сохранность конструкций, теплоизоляция), до медицины. (А ведь частично уже используется: электрические фильтры на трубах, например, высасывают пыль, потому что она очень хороший диполь). Сделать один шаг – и можно подавать в топку не воздух, а обогащенную кислородом смесь. А где топка, там и котельная, там и бензиновый (почему не спиртовой?) двигатель машины, там и турбина, там и дизель.

Углекислый газ - растениям, а нам – кислород!

Теплоизоляция. Притянутая подушка будет препятствовать конвекции. Кроме того, мы можем заправить предварительно подушку газом, теплопроводность которого лучше (или хуже - по желанию), чем у воздуха. Для холодильников или термостатов.

Движители. Нет движущихся деталей! Не нужны двигатели, турбины, ремиссии, редукторы, системы главного вала, передачи, винты, механизмы перекосов, крылья, закрылки, элероны…

А парус на судне – забудь о бомбрамселях, фокмачтах, реях, линях, или что у них есть еще там… Об очень, очень многом…Стоит объемная конструкция (сетки, ряды проводников), насквозь продуваемая ветрами, а управляем ей мы, причем простой подачей напряжения, практически мгновенно. А если еще и представить, что парус состоит из множества самостоятельных  секций, то появляется уникальная возможность создавать любой профиль паруса, находить ту форму, которая идеальна для данного судна и именно этого ветра.   То же самое касается идеального крыла для самолета множество сеток и проводников, на которые подается напряжение в заданный момент после анализа обстановки, чтобы сотворить идеальное крыло для данных условий и поставленных задач.

Насосы. Тихо, бесшумно качает себе газовую смесь в нужном направлении и никому не мешает.

Вентиляторы. И кулера в компьютер тоже! Без подшипников и без смазки. И без балансировки, и без вибрации (хотя.. увы... увы… резонансы  с волной уплотнений возможны).

Ветроагрегаты. Объемная конструкция, как и парус. Лучше всего, конечно, с вертикальной осью вращения. Продуваемая ветрами со всех сторон насквозь (сетки, проводники и все будут под высоким напряжением! Когда мы его подадим и куда? это уже решит "думатель" или автоматическая система регулирования). Но по нашему желанию при подаче напряжения на ту или иную сторону, на тот или иной ряд сеток эта конструкция вдруг превращается в идеальный приемник ветровой энергии. Цепляясь за диполи воздуха, образовывая не достаточно проницаемую завесу, она мягко и нежно, кошачьими лапами, преобразовывает энергию ветра в электрическую. И не надо конструкцию поворачивать, как вентилятор, и искать, откуда сейчас ветер - отследит и простой флюгер, и практически мгновенно отреагирует все огромная конструкция. Без движения! Только переключением! И даже на мгновенные порывы ветра! Можно думать и не о ста метрах, а о четырехстах метрах омываемой площади. Километре!….

Поэтому.

Вперед!

Мне не нравится платить за электроэнергию много. И за газ тоже. И за тепло. И с каждым годом все больше. А нефти все меньше.

За что боролись?!