Milimetrová náhrada baterií.

Co je malé, to je hezké? To není tak jisté, ale miniaturizace v elektronice a nejen v ní, je z mnoha hledisek velmi účelná. První, co v této souvislosti každého napadne, je asi nezanedbatelná úspora materiálu a tím i snížení nákladů, dále nižší hmotnost i úspora energie, násobení výkonů a pro spotřebitele důležitý faktor - nižší cena.
Jenže s neustálým zmenšováním počítačů, mobilních telefonů, MP3 přehrávačů, měřících přístrojů… se zvětšuje i požadavek na jejich možnosti pracovat co nejdéle bez nutnosti nabíjení baterií. Existuje několik cest jak přístroje zásobit energií a to co nejdéle při co nejmenších samotných zdrojích. Je jasné, že lithiové akumulátory, které nám v posledních deseti letech umožnily nosit si elektroniku s sebou, už současnému zmenšovacímu trendu nestačí a vědci se zaměřili hlavně na palivové články a solární baterie, ale výzkum se zabývá i možností "napájet" naše mobily či notebooky maličkými generátory poháněnými milimetrovými spalovacími motory. Tato maličká zařízení patří do oboru mikromechaniky čili MEMS-microelectromechanical systems - jedná se o miniaturizaci mechanických, termických, chemických… součástek, funkcí a systémů.

O MEMS motorech, které by využívaly uhlovodíkové palivo a pohaněly by generátory, se hovoří již několik let. V různých experimentech vědci ukázali, že lze sestrojit maličkaté fungující plynové turbíny, Wankelovy motory (universita Berkeley)…a v současnosti se ve Velké Británii snaží vyrobit milimetrový pístový spalovací motor.
Autory tohoto technického dílka jsou: Simone Hochgreb z Combustion Research Centre university v Cambridge a Kyle Jiang z university v Birminghamu. Je skoro neuvěřitelné, že projektují motory, jejichž spalovací komora má objem jeden kubický milimetr.
Jednotlivé díly, včetně pístů, jsou ploché a vyrobeny jsou metodou UV litografie. Motory pracují na metanolových palivových směsích s přísadou vodíku, které jsou schopné při zážehu samovznícení.
Tento diesel motoreček podle všeho zatím nepracuje, jak by měl, ale vše je, zdá se jen záležitostí času. Cílem výzkumné práce je vytvořit plně funkční motor o rozměrech 5 х 15 х 3 milimetrů s výkonem 11,2 wattů a kmitočtu 50tisíc otáček za minutu. Ovšem ani zkonstruování a úspěšné odzkoušení tohoto motoru ještě neznamená, že hned půjde montovat třeba do PDA, i když takovýto zdroj by, podle střízlivého odhadu odborníků, prodloužil pracovní dobu elektronických přístrojů dvacetkrát. Bude nutné zvládnout ještě několik problémů - tak například počítače s křemíkovými integrovanými obvody nesnesou vysoké teploty jaké jsou při zážehu spalovacího motoru. Vyřešení problému autoři tohoto dieselu vidí v použití keramických materiálů. Další překážkou použití v přístrojích je, že skrz plášť motoru unikají opravdu velké tepelné ztráty a u takto malého motoru to dokonce znamená, že tepelné ztráty jsou větší než příkon. Toto se konstruktéři snaží eliminovat narůstáním frekvence otáček hřídele a zároveň zkrácením času pracovního taktu. Výzkumy ukázaly, že pokud se chtějí ztráty snížit desetkrát je nutné rychlost desetkrát zvýšit.
Jistě bude zajímavé pozorovat snahy výzkumu o nahrazení nám známých klasických baterii - jestli to budou miniaturní diesely s generátory či palivové články nebo solární baterie nelze určit, spíš je pravděpodobné, že pokud se zdárné podaří vyřešit problémy všech těchto tří možných zdrojů energie, tak budou využívány všechny tři - každý tam, kde bude právě on nejvýhodnější.