[发明专利]纳米分子固态电力推动器

说明书

交叉引用

本申请涉及于2009年9月3日提交的美国临时申请61/239446、于2009年11月27日提交的美国临时申请61/264778以及于2010年1月19日提交的美国临时申请61/296198，它们的全部内容在这里以引用方式结合入本文中。

技术领域

本发明涉及用于导致流体如气体运动的方法和装置，其可用于推进系统、真空发生器、气体压缩器和其他用途。

背景技术

用于气体运动的装置是广泛使用的。最初的飞机发动机是活塞驱动的螺旋桨。其通过将活塞发动机接合到螺旋桨上来工作。其简单性导致了广泛的使用，直到发明了喷气式发动机为止。涡轮喷气发动机根据将涡轮机接合于混合燃料系统的原理而工作。涡轮发动机的转动压缩空燃混合物，其在燃烧时会提供推力和转矩，以旋转涡轮发动机。最初的涡轮喷气发动机从离开发动机的废气中获得其推力。现代涡轮发动机的变体包括涡轮螺旋桨和涡扇发动机，其使用废气产生的转矩来压缩空燃混合物和驱动螺旋桨或风扇。火箭发动机可能是最古老的机械推进系统之一，并且从其开始至今没有大的改变。火箭包括管体或锥体，在其中安置了(或输送了)燃料氧化剂混合物。来自这种混合物燃烧的膨胀气体会产生推力。虽然能提供任何现有推进系统中的最高燃料推力比，然而火箭无法容易地改变其产生的推力的量。即使是增设发动或关闭火箭的能力，也会使其设计复杂得多。

两种材料之间的粘合可分为五种类型：机械式、化学式、分散式、静电式和扩散式。在这五种类型中，到目前为止仅有静电式和特定类型的机械式粘合是易可逆的过程。可采用真空来粘合表面和提升材料。但是，这种装置通常要求用于产生降低的压力和给表面施加真空的独立机构。

通常，上文提及的传统推进系统也可用于压缩气体。其也能够通过理想气体定律例如在活塞泵或隔膜泵中压缩气体。目前的装置通常要求有与压力容器分开的泵送机构。

早已经知道，表面处的温度差能够驱动气流。在1873年，William Crookes爵士研制了用于测定光和热的辐射能的辐射计。现在，Crookes辐射计经常在博物馆商店内作为新奇物件而出售。其由四个叶片组成，每个叶片的一侧涂黑而另一侧涂白。将这些叶片附接于可以非常小的摩擦转动的转子上。该机构放在一个移除了大部分但非全部空气的透明玻璃罩内。当光落在叶片上时叶片转动，其中似乎是黑表面由光来推动。

Crookes初始解释为，光辐射导致在黑侧部上产生压力以转动叶片。他的论文被James Clerk Maxwell引用，后者由于这种解释看起来与他的电磁理论相符而接受了该解释。但是，落在叶片黑侧部上的光被吸收了，而落在白侧部上的光被反射了。这将在白侧部上施加两倍于黑侧部上的辐射压力，意味着如果Crookes的初始解释是正确的，那么叶片就转错了方向。随后提出了另外一些错误的解释，其中一些今天仍然存在。一种建议是，由黑侧部吸收的辐射所加热的罩中气体比白侧部更多。较暖气体的压力被认为会推动叶片的黑侧部。但是，在更透彻的分析之后，Maxwell提出不存在来自这种作用的净力，仅存在越过叶片的恒定热流。甚至在今天还广泛提出的另一错误解释是，叶片黑侧部上的热分子的较快运动提供了该推力。