تعرف على تقنية الغد: المحرك الأسرع والأخف وزناً والأكثر قوة

أحيت شركة ليكويد بيستون المحرك القديم المسمى وانكل ووضعته في العمل صانعةً منه محركاً أفضل لمركبات الغد.

تكنولوجيا المحركات ليست ملفتة جداً، أو على الأقل لا تحتل العناوين، ولكنها مهمة جداً بطبيعة الحال لكثير من التقنيات، فعندما تتمكن من صناعة محرك أسرع وأخف وزناً وأكثر قوة من غيره، فإن هذا الأمر مهم جداً.

وهذا ما فعلته شركة ليكويد بيستون (LiquidPiston) في كونيتيكت حيثُ أمضت 13 عاماً وأنفقت 18 مليونَ دولار لصناعة ما يسمى محرك وانكل (Wankel Engine)، وهو محرك دوار من فكرة فيليكس وانكل في عام 1960.

استبدل محرك وانكل محل المكابس بواحد أو اثنين من الدوارات الثلاثية التي تتبع مدار بيضاوي الشكل داخل حجرة على شكل الفول السوداني، وليكون هذا الإصدار أسرع وأكثر قوة، فإن هذا المحرك يعاني من مشاكل في اقتصاد الوقود، وانبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكربون، والموثوقية.

واستعادت ليكويد بيستون الفكرة لتحسينها.

بدلاً من المثلث في الغرفة التي على شكل الفول السوداني، فإنهم استخدموا دوارات على شكل الفول السوداني في غرفة مثلثة، مقارنةً بالمولد النموذجي الذي تبلغ طاقته 30 كيلو واط بالساعة، ويزن 455 كغ أو أكثر، يولد هذا المحرك نفس الكمية بوزنٍ 180 كغ فقط.

يتم اختبار المحرك إكس ميني (X Mini) الآن في كارتس، وله تطبيقات مهمة في السيارات الكهربائية، والطائرات بدون طيار وأشكال وسائل النقل الأخرى.

تكنولوجيا المحركات

منذ مدة، قام باحثون من جامعة كامبردج بصنع محرك بالغ الصغر، وهو محرك صغير حقاً، والذي من المحتمل أن يلعب دوراً رئيسياً في تحقيق الحلم الذي طال انتظاره بتكنولوجيا نانو وظيفية بحق، و قد صمم المحرك من جزيئات الذهب، ويستخدم "طاقة فان دير فال" لتشغيل محرك صغير، والذي قد يكون الحل لبناء آلات وظيفية على مقياس النانو.

النموذج الأولي لهذا المحرك لا يشبه المحركات الكلاسيكية، فهو يتألف من خليط من جزيئات الذهب المشحونة، المجموعة مع بعضها البعض في مادة هلامية "ذكية" من بوليمرات حساسة للحرارة، ومبدأ القوة الفعلية لهذا المحرك بسيط تماماً وليس أكثر تعقيداً من مبادئ عمل المقلاع، وعندما يتم تسخين الحزمة البوليميرية بواسطة الليزر، يطرد هلام البوليمر الماء من الكتلة، مما يدفعها للانكماش، وتخزين كميات كبيرة من الطاقة المرنة.

عندما تتقلص الحزمة، تتزاحم جزيئات الذهب معاً بإحكام شديد، ولكن بمجرد تبريد البوليمر، فإنها تمتص الماء المطرود وتتوسع بسرعة، مما يتسبب في ابتعاد جزيئات الذهب عن بعضها البعض بسرعة، ما يطلق الطاقة المرنة.

وهذا يعطيكم محركاً في مقياس النانو، ولكنه فعالٌ جداً.

إنه استخدام بارع للقوى الأساسية التي تعمل في هذا النطاق الصغير، وربما سيكون التطبيق العملي لها عبارة عمّا يشبه محرك ذي كبّاس يعمل بطاقة الضوء.