Crean un motor de combustión tan pequeño que no saben por qué funciona

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 :roto2rie:
Crean un motor de combustión tan pequeño que no saben por qué funciona

Debe ser un poco frustrante dar con un descubrimiento revolucionario y no saber exactamente por qué funciona. Eso es exactamente lo que les ha pasado a un equipo de científicos del departamento de nanotecnología de la Universidad de Twente, en Países Bajos. El equipo, dirigido por Vitaly Svetovoy, ha logrado fabricar un minúsculo motor de combustión que funciona solo con agua y corriente eléctrica. El problema es que no saben exactamente por qué funciona tan bien.

Los motores de combustión son difíciles de miniaturizar sencillamente porque llega un punto en el que el espacio es demasiado reducido para una combustión eficiente. Las líneas de investigación en micromotores trabajan con fuerzas térmicas y electroestáticas, pero las primeras son muy lentas y las segundas muy débiles.

Para dar con un micromotor rápido y potente, Svetovoy y su equipo idearon una solución intermedia basada en la electrólisis del agua. En esencia, lo que hace este pequeño motor es transmitir una corriente eléctrica al interior de una pequeña cámara con agua. La corriente separa el agua creando burbujas de hidrógeno y oxígeno. El aumento de la presión generado por estas nanoburbujas empuja una membrana en uno de los lados de la cámara y genera una considerable fuerza de empuje.

Cuando se deja de aplicar la corriente, el agua deja de separarse y el volumen de hidrógeno y oxígeno desciende, lo que disminuye la presión. Aplicando una corriente alterna de 50KHz, el grupo de Twente ha logrado que la membrana se hinche y contraiga con rapidez, funcionando como un diminuto y potente motor.

El problema es que los investigadores no están seguros de por qué la reacción es tan rápida. En teoría, el volumen de gas dentro de la cámara no debería descender con tanta velocidad al dejar de aplicar corriente. La hipótesis con la que trabajan es que el hidrógeno y el oxígeno realmente entran en combustión y se colapsan, formando de nuevo agua. Las pruebas para determinar del todo cómo funciona este nuevo y diminuto motor continúan, pero los resultados siguen siendo muy prometedores para la nanotecnología. [MIT Technology Review]
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burbujas? :facepalm:

Están impulsando agua mediante la cavitación...... La cavitación es la principal causa de que las bombas se 'destrocen'.  Lo creáis o no, que lo cierto es que cuesta creer, esa generación de burbujas (que explotan) son capaces de 'comerse' cualquier metal. Hasta el inoxidable!
Ver una bomba abierta que la haya sufrido es lo más parecido a los cráteres de la luna. Y cuesta creer que las burbujas puedan hacer eso.
 
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burbujas? :facepalm:

Están impulsando agua mediante la cavitación...... La cavitación es la principal causa de que las bombas se 'destrocen'.  Lo creáis o no, que lo cierto es que cuesta creer, esa generación de burbujas (que explotan) son capaces de 'comerse' cualquier metal. Hasta el inoxidable!
Ver una bomba abierta que la haya sufrido es lo más parecido a los cráteres de la luna. Y cuesta creer que las burbujas puedan hacer eso.
 

Nunca lo hubiese dicho!

Pero no te preocupes, de ser verdad todo esto, no lo veremos hasta agotar el petroleo!

Edit: De todas formas, lo que yo interpreto es que el agua está aislada en la membrana, no hace contacto con más partes.
« Última modificación: Marzo 13, 2014, 09:37:15 por JotaJota »
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He visto motores marinos con problemas de cavitación y electricidad estática dentro del motor, es espectacular, les echan aditivos especiales en el sistema de refrigeración para minimizar el problema.

+1000 a Alex  :facepalm: :facepalm:
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si y no!    la cavitación es un problema  en hélices grandes (en las bombas supongo que te refieres en las turbinas de compresión de aire/agua)

la cosa es que si y no ...     si, la cavitación es un problema como podría ser una explosión de gasolina aire... solo que en este caso   es un medio controlado de explosión,  por eso, no es el problema...  tansolo un tipo de "explosión controlada"..

la cavitación en hélices de barcos,  es un problemón del carajo, (como bien apunta antimatch!)   pero es porque se produce sin quererlo y sin sacarle provecho...   es más,   cuando se produce, y se va degradando la hélice,  esta con su giro produce menos impulso para el barco, hasta el punto de que puede pasar de unos nudos y potencia   a menos de la mitad, con la misma hélice...

para el que no sepa lo que es la cavitación;
Cita de: wikipedia
La cavitación o aspiraciones en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación de la constante de Bernoulli. Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implosionan (el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno.

La implosión causa ondas de presión que viajan en el líquido a velocidades próximas a las del sonido, es decir independientemente del fluido la velocidad adquirida va a ser próxima a la del sonido. Estas pueden disiparse en la corriente del líquido o pueden chocar con una superficie. Si la zona donde chocan las ondas de presión es la misma, el material tiende a debilitarse metalúrgicamente y se inicia una erosión que, además de dañar la superficie, provoca que ésta se convierta en una zona de mayor pérdida de presión y por ende de mayor foco de formación de burbujas de vapor. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando implosionan, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy altas, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida

lo explico con 2 imágenes,   y de como una burbuja se puede convertir en un proyectil muy chungo:



y cuando el mál ya ha hecho mella, ocurre esto:




así que no os echeis las manos a la cabeza   porque estamos hablando de situaciones distintas,    que no se porqué salió lo de la cavitación,   que aunque comparten parte del proceso,   aquí se maneja de distinta manera
« Última modificación: Marzo 13, 2014, 18:54:38 por uhia_p »
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interesante, para el que le mole..
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La cavitación la saco yo a escena después de leer esto:

La corriente separa el agua creando burbujas de hidrógeno y oxígeno. El aumento de la presión generado por estas nanoburbujas empuja una membrana en uno de los lados de la cámara y genera una considerable fuerza de empuje.
Cuando se deja de aplicar la corriente, el agua deja de separarse y el volumen de hidrógeno y oxígeno desciende, lo que disminuye la presión. Aplicando una corriente alterna de 50KHz, el grupo de Twente ha logrado que la membrana se hinche y contraiga con rapidez, funcionando como un diminuto y potente motor.




Cuando me digan cuantas horas dura una 'bomba' de estas veremos si estas burbujas están implosionando o no.

Si por el hecho de que el agua no circula dentro de la bomba porque es 'estanca' y no se produce la cavitación  (que ya te digo yo que eso en las bombas no sucede pues cavitan con las válvulas de aspiración e impulsión cerradas = 'estanca'), entonces lo que están haciendo es inflar una membrana con aire. Pero que por la diminutez del dispositivo no sea posible hacerlo con aire.

Pero vamos, que ya verás como luego dirán que la vida útil es 'escasa' y dudo que te digan por qué.  

Que la Nanotecnología 'se lo puede permitir' económicamente, vale. Pero ese es otro tema.





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Re:

  • en: Marzo 13, 2014, 20:31:11
Ok..   pero mira que la cavitacion es un proceso...   como el que dice explosión. .     Ambas en distintos escenarios,   sin control,  o es otro proceso..    son inútiles. . Y bien cierto...   hasta maliciosas. .    En este caso es un proceso muy parecido pero por cavitacion inducida eléctricamente. ..   y en las ondas aprovechar el momento de movimiento para mover unas membranas. ..      del mismo modo que en un motor de explosión. .  Se controla una explosion de mezcla de gas y chispas..  para mover una membrana , que en este caso seria el pistón. ..        cualquiera de los 2 impactos...  fuera de lugar hace averías. ..

Para el caso del nanomotor..   tiene que ser algo que entra en sincronismo aprovechando las ondas generadas en la implosion/explosión. ..  junto a la frecuencia de electricidad...
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puntoloco

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La cavitación siempre me ha fascinado, cuando entre en el mundo del PCI y en una sala de bombas mi jefe me lo empezó a contar, habría apostado a que se estaba quedando conmigo. Luego ya me puse a investigar.

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Re:

  • en: Marzo 14, 2014, 15:48:20
En la naturaleza hay animalicos que la controlan y la usan como defensa...
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