英国开发出有望取代电池的微型发动机解码板

6月17日，英国伯明翰大学宣布，该校制造和机械工程学院讲师、华裔科学家姜开春博士领导的研究小组，开发出一种只有几毫米大小的微型发动机。别看这种小到可以放在指甲盖上的发动机样子不起眼，但提供的能量却是普通电池的300倍。

谈到自己的研究成果，姜开春表现出极大的兴趣。他说，当初他们设计这种发动机的主要目的就是为了替代传统的电池。自电池发明以来，虽然在电子设备小型化和便携化方面发挥了重要作用，但由于电池的蓄电量有限，为了使电子设备持续工作，必须经常更换或充电，在能量供应的持久性和连续性方面受到一定限制，而汽油等碳水化合物燃料在这方面则表现出明显的优势。在开发该发动机前，他们曾专门对不同类型的电池与燃油进行了比较，结果发现，在重量相同的情况下，汽油、氢等碳水化合物燃料提供的能量，平均为电池的300倍。这意味着，同是补充一次能源，使用微型发动机驱动的装置，要比电池驱动的装置工作时间长得多。

另外，据计算，制造一个电池所消耗的能量，要比电池本身所提供的能量大2000倍，如果再考虑到处理废旧电池所消耗的能量，那么电池的使用成本就更高了。相比之下，微型发动机则简单得多，只要给它补充一次燃料，它就能连续不断地工作几个月甚至一两年。不仅免去了经常换电池或为电池充电的麻烦，而且装置本身也可以做得更加小巧轻便。

谈到发动机的设计制造，姜开春表示，微型发动机的制造与传统发动机有很大不同。传统发动机通常是在充满噪音的厂房中生产出来的，而微型发动机却是在大学等研究机构的无尘室中制作完成的。他们现在开发的微型发动机属于一种内燃机，这种发动机与美国科学家开发的微型涡轮发动机有所不同，内部温度要高许多。为了承受发动机运转时产生的高达1000摄氏度的高温，他们在制造材料上选用了氧化铝和碳化硅。这两种材料都可以耐1500摄氏度以上的高温，这就为发动机安全运转提供了保证。

由于微型发动机体积小巧，有些内部构件只有几微米，因此在制作工艺上，他们采用了与生产大规模集成电路相似的技术。所不同的是，大规模集成电路要求元件做得越小越好，而用同样的工艺生产发动机，则需要尽量将配件做大。因为燃料在发动机内燃烧需要有一定的空间，空间太小燃料将无法点燃，这就要求发动机构件要保持一定的尺寸。为了实现这一点，他们采用了许多的新技术。其中最具特色的是他们独创的“大厚层光胶处理”技术。利用这项技术，现在它们加工的材料厚度已达到1毫米左右，这在世界上也是很先进的。为适应不同设备的需要，科学家还可以对这种发动机的输出功率进行调整。采用的方法不是生产大小不同的发动机，而是将几个同样规格的发动机连接起来输出不同的能量。比如，为手机提供能量可能一个发动机就够了，为笔记本电脑提供能量则需要将数个发动机连起来共同工作才行。

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