По страницам старых публикаций
История изобретения ленинградских инженеров, о котором пойдет речь, началась... в 1834 году. Нет, не подумайте, пожалуйста, что это желание сыграть на парадоксе. Как раз наоборот — вполне современное изобретение здесь подтверждает правило: идеи рождаются не на пустом месте, они как бы выстраиваются в цепочку, где одна мысль цепляется за другую, берет ее за основу.
Итак, в 1834 году великий Фарадей открыл электролиз. С тех пор описание этого процесса вошло в школьные учебники. В практике его широко используют для получения чистых металлов, для нанесения металлических покрытий — метод так называемой гальваностегии. Для воспроизведения формы изделий — это гальванопластика.
В 60-х годах изобретательные электрохимики придумали еще один новый прибор на основе электролиза — хемотрон. Хемотроны — это небольшие стеклянные ампулы с раствором электролита. В простейшем случае в них впаяны два электрода. Если присоединить к ним источник постоянного тока, то в электролите от анода к катоду в результате диссоциации пойдет электрический ток. На катоде при этом будут осаждаться частички растворяющегося анода. Все происходит согласно закону Фарадея. Так вот, изобретатели придумали хемотронам множество полезных дел. Если включить хемотрон в специальную схему, он может подсчитывать время работы станка, иглы адаптера в проигрывателе, служить датчиком ускорения вращающихся частей электрических устройств, выполнять другие тонкие операции. Но принцип работы хемотронов везде одинаков — необходимые данные получают, контролируя изменение концентрации электролита в колбочке.
В последнее время на смену хемотронам пришли так называемые хронисторы. Это, можно сказать, ближайшие родственники хемотронов. Разница лишь в том, что теперь контролируется не изменение концентрации электролита, а количество осажденного на катоде металла. Делать это оказалось проще, повысилась и точность измерений. Теперь своего развития ждала идея хронисторов.
Это и сделали ленинградские изобретатели.
Представим себе уравновешенный на кронштейне гальванический элемент (рис. 1). Подадим на его электроды постоянный ток. Анод начнет «таять», а катод будет прибавлять в весе. Через некоторое время эта разница станет настолько ощутимой, что прибор опрокинется в сторону катода. Движение достигнуто. Но это еще не двигатель.
Изобретатели смонтировали под углом 120 градусов друг к другу три таких элемента и подключили их электроды к несложной электрической схеме (рис. 2). Коллекторное устройство, укрепленное не на одной оси с элементами, обеспечивает последовательную смену полярности на электродах. Когда один из элементов подходит к верхней мертвой точке, на удаленный от оси электрод автоматически подается отрицательный потенциал, а на ближний — положительный. Центр тяжести элемента начинает смещаться к периферии. В то же время на другом элементе, движущемся вниз, при подходе к нижней мертвой точке полярность изменится на обратную, удаленный от оси электрод получит положительный потенциал. Процесс электролиза обратим. Поэтому этот электрод теперь начнет уменьшаться в весе, а противоположный — тяжелеть.
Таким образом последовательно смещается центр тяжести в каждом элементе, а вал, на котором укреплены эти элементы, начинает вращаться. Электрохимический двигатель работает.
Что можно сказать об этом новом двигателе? Наверное, он не сможет вращаться очень быстро. Скорее он типичный тихоход. Но ведь и тихоходные двигатели необходимы для множества дел. Скажем, в системах автоматики, слежения за небесными телами необходимы двигатели, работающие со скоростью одного оборота в день, в месяц и даже в год. А на электрохимическом двигателе довольно легко, получить и ступенчатую скорость вращения со строго фиксированными позициями. Для этого достаточно сделать элементы разной длины или изменить их положение относительно оси.
Сейчас, конечно, очень трудно предсказать судьбу необычного двигателя. Одно ясно — ее во многом определят новые идеи, изобретения, когда кто-то продолжит цепочку идей.
Я. МAССОВИЧ , 1982 г.