千瓦厚能源与生态实验室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/kiwaho 太阳文火炖地球,洒遍人间光和热。新鲜的能量随手可汲,何必舍近求远挖地球?自由能源万岁!

博文

我發動了科學史上的秋收起義--碩果累累的金秋

已有 6234 次阅读 2016-9-27 10:26 |系统分类:科研笔记| 能源, 電動力學, 核聚變, 機電, 節能

重發說明

本文內容已在前一篇博文中,以簡體版發表出來。

沒料到引起台灣地區網友濃厚興趣,我欣慰之餘又有點尷尬,因為台北某教授抱怨簡體字讀起來有困難,希望我能用繁體重發一遍。

而剛好再往前一篇博文,我呼籲大陸恢復繁體字,可我後發博文偏偏仍舊使用簡體字,這就剛好被海外繁體區學者抓了個心口不一的現行。

現聲明不是我不願帶頭復辟,這事急不得,我的科學網好友幾乎都是大陸的,突改繁體會帶給他們不好體驗。

另外我要糾正台灣學者給我來信中的其它誤會:科學網官方允許全部使用繁體字,不存在不待見台灣學者的潛規則,我敢斷言官方肯定歡迎你們來開博,畢竟台海為同胞關係,遲早統一是大勢所趨。如若不信,可自行私信網站編輯部。

其實只要會用手頭工具,閱讀簡體並不難。你們比大陸同胞幸運,可自由適用Google,那裡面就有簡繁翻譯。快去試一試吧,下次我不一定有空給你們專門開小灶重發成繁體。

--說明完畢--


這週的艷陽天格外秋高氣爽,若麼下星期,楓葉之國即將迎來藍天白日滿地紅的壯觀秋景。

值得欣慰的是,經過1年多的實驗折騰,隨著夏末的驚雷逐漸散去,一個當驚世界殊的科學發現,及其在能源領域的突破性應用成果,竟然從我私人實驗室的“旁門左道”姍姍而來,驚訝得連我都不敢輕易相信。

但由不得誰相信不相信,科學真理總是要傲然挺胸地走她自己的路。既然真理姑娘這麼幸運被我逮到,我只好照單全收,並為其未來嫁接到各種現實應用運籌帷幄。

一路從科技創新的崎嶇道路辛苦走來,原以為今年難有突破性成果,沒想到初秋的serendipity來得這麼突然,感覺我好似發動了一場科學史上的秋收起義,收穫了碩果累累的戰利品!

第一個好消息是,上週四,即9月15日,經連日數易其稿的本年度的發明成果IP提煉,洋洋灑灑95頁,我正式向美國專利商標局USPTO,遞交了專利申請書,鎖定了申請號US15/267122和優先權日。這是我有史以來寫得篇幅最長的專利申請文檔。

讀了這麼抒情的前幾段文字,再不露點乾貨,也太對不起長期以來關注我的廣大網友了。

這個發明專利申請我用了聽似繞口的一句話:Dielectric blade comb piston unlimited voltage generator, fusor and more,翻譯成中文:電介質刀片梳狀活塞驅動的無限電壓發電機、核聚變裝置等等。

前面我提到一個成語“旁門左道”,已經暗示了這一新科技的獨特之處。儘管我只透漏了一句標題,聰明的業內人士,可能已經可以visualize我的門道奇特在何處。

我之前之所以不敢相信我自己意外的發現,是因為我早知人造高電壓的吉尼斯世界紀錄,迄今一直由美國橡樹嶺國家實驗室保持著:32MV。

今夏某次實驗的一個瞬間,我用梳狀介電刀片活塞運動,竟然錄得大約40MV的峰值。當然不是直接測量,這世界上沒有哪一塊電壓表能直接測量這麼高的電壓。我隨後幾天一直懷疑表有問題,或者分壓係數計算有問題,因為憑我一個民科哪能打破吉尼斯紀錄呢?

當年歐洲強子對撞中心LHC不是激動萬分,向媒體宣稱測得中微子超光速了嗎?後來還是蔫了,據稱是某個插頭鬆了導致誤判。

我得吸取LHC的教訓,儘管我認為數據不存在瑕疵,但我目前還不能聲張咋呼,得悠著點,先把精力投入到分析這一新的高壓產生方式,到底能給這個世界帶來什麼。

不分析不知道,一分析嚇一跳,哎呀,媽喲,不得了,我有可能動了上帝的奶酪!

是誰主宰著這個世界?那可是萬能的上蒼啊,儘管我是地道的唯物主義者!

先給大夥講一個故事。

話說1991年10月15日,美國猶他州的一個宇宙射線觀測站,探測到有史以來最猛的一顆宇宙射線粒子。其能量不是MeV級,也不是GeV級,TeV也太小兒科了,它竟然高達3*1020eV,即比地球上最高能粒子對撞機加速器產出的TeV級,還高3億倍!而這顆“逆天”的粒子僅是一顆剝光電子的裸體鐵原子核。

你要是對20次方電子伏特沒有直觀概念的話,那就這樣說吧:觀測到的能量相當於一隻美式棒球以高速行駛的汽車速度(100km/h)飛馳過來,其攜帶者,就一顆僅在原子顯微鏡下才可見的微不足視的原子核哦!

美國人一下懵了,直呼Oh my God!經慎重核實不是插頭鬆了或其他因素導致的誤判後,莊嚴地將這顆天外“鐵堅強”核,命名為Oh-My-God粒子。

哪啥,前不久,就中國該不該上馬超級對撞機,“王孟源-丘成桐–楊振寧–王貽芳”之爭拗形成罕見的言論環形對撞,吃瓜群眾記憶猶新,爭來爭去就為了1012eV這點破能量,我在早先博文中算過,也就0.16微焦耳而已,這比上帝加速的“鐵堅強”差了8個數量級啊!

出於對上蒼的敬畏,我斷言我的全新高壓生成方式,絕無希望媲美上蒼,但要達到高能物理界期待的TeV能階,還是蠻有信心的!

這顯然就是我的黑科技應用的自然延伸之一。

你可知道上蒼在我們頭頂上方能夠弄出多高的電壓嗎?

據媒體報導及現有教科書,科學家保守測算,雷電最高電壓可能在1000MV。

但我對這一估計值嚴重懷疑,故我敢較真。

那好,欲與天公試比高,須陰天,看風雨交加,電閃雷鳴。來日方長,拭目以待!

想試比高的人多著呢,最天真的是那些指望通過磁芯線圈實現高壓夢的人。沒錯,理論上的次級電壓 =(次級匝數/初級匝數)*初級電壓,匝數比想要多大就多大,看似電壓想變多高有多高。

實際上美國百年前的發明狂人特斯拉,費了9牛2虎之力搞出的Tesla線圈,也只能剛跨過MV的坎。這個坎現在已被看作線圈法的瓶頸了,再往上奔GV就得另覓它徑了。嘿嘿,這條幽徑總算被我找到了。

不像線圈那樣不佔多大空間,我的“葵花寶典”變壓法,對空間的需求簡直達到貪得無厭的地步,譬如10GV就得百米以上的單維尺度,幸好其它兩維幾厘米以上就行,也幸好盤古開天地整出了個無限時空!

如果拿空間換超高壓是必由之路,就容易理解為何自詡人定勝天的科技精英們,遲遲無法在實驗室環境再現雷電,畢竟一般實驗室的內部空間尺度,不足以玩10MV以上的高壓,除非定制大尺度,以及使用可成百上千倍縮減尺度的超高耐壓電介質環境。

第二個好消息是,我的推特賬號@kiwaho長期無人問津,最近興奮得手發癢,推了幾則科研進展最新消息,好傢伙,竟引無數英雄競折腰,紛紛探聽虛實!媽呀,我得見好就收,先來個飢餓營銷。

極端高電壓用於介電聚變約束是個啥效果?限於條件,目前我只能適而可止,但前景真的很誘人,憑我現有Gedanken實驗推斷,這種介電型半熱核聚變,很可能是未來發展的必經之路。

哪啥,安徽合肥市的人造小太陽,以及全球合作的ITER,恕我直言,再等一個世紀也沒戲,信不信由你。

人們習慣將核聚變的適用化比喻為聖杯。也許,我差不多離夠著摸到這個聖杯的把柄就差那麼一點了。加油,千瓦厚,趕緊握住她!

熱核聚變在舊思維里都必須:重子們使出洪荒之力狂奔對撞,才能克服天煞的庫侖壁壘。聚變能量扣除洪荒之力以及母盤的損耗,才是有效所得,僅當收支平衡後大於零,才具有商品經濟價值,英語稱之謂打破了breakeven。

洪荒之力的付出是要代價的,代價最低的是氘氚聚變,50KeV的小蠻力就能以5 barn(靶)的反應截面高效地反應。

遺憾啊,儘管前赴後繼的全球研究者一撥一撥地苦撐到退休、死不瞑目,都未能將breakeven打破;儘管5萬伏加速真的小菜一碟,過去家家都有的CRT顯示器內部就有近2萬伏,那又怎樣,還不是沒卵用。

問題出在哪?我認為重子洪荒之力狂奔代價太大了,奔起來的顯徵就是產生重子電流,這可不是電子產生的輕子電流,重子至少比輕子重1800倍,跑起來“汗流浹背”可想而知,別以為弄個甜甜圈的Tokamak馬甲套著,重子核就能任人擺佈乖乖聚變,惹急了說不定譁變!

“甜甜圈”磁約束提出50年來,一直被奉為聚變的不二選擇。殊不知它真不是“省油的燈”,維持“母盤”需要低溫巨電流超導體,僅這一項能耗就差不多將breakeven的夢擊個粉碎,除非常溫超導誕生,偏偏學術界有人能從理論上證明這是不可實現之夢,所以,這條路趁早斷念吧。

能否不要電流,讓重子坐地或準“坐地起價”呢?也就是靠強力內斂單聚或雙聚,前者即是原子坐地淪陷,後者鄰座兩原子準坐地聚變。無電流那不就是介電的特長嗎,但這時原裸奔的50KV加速電壓就遠遠不夠了。加碼吧,使出吃奶的力吧,官人,我要,MV? GV?求你再高點到10GV行嗎,我只要洪荒電壓,不要電流!這場景有點像打劫用語:“只要錢不要命”。

點到即止,恕我不能洩露太多核心機密。

該技術在核聚變、超級對撞機方面的應用,只是未來潛在應用的冰山一角,大頭我還沒來得及宣傳呢。

我的初步判斷很多,僅枚舉2例就夠吃你一驚了:

1、機電產品節能大換代。

2、個人撲翼式低空通勤家用飛機將取代塞滿大街的汽車。

哪啥,我這黑科技不一定非要衝高壓發展了,中低壓應用市場那可是大得難以估量。

沒有磁材料和稀土,現有機電行業立馬洗洗睡了。

你可曾想過,若電比喻為母雞,磁則是雞蛋?電生磁的大道理誰都懂,可為何傳統機電裝置,即銅線圈繞組加鐵芯或永磁體,非得“母雞和她的蛋蛋”一起用才能使得出勁呢?

傳統機電設備所做功為時間積分:∫電壓V*電流I*dt,可見縱然電壓V再怎麼高,電流為零的話,也做不了功,而電流正是用來下磁“蛋”的,似乎電場一定要帶磁場一起玩才能干點活。至於效率則很難苛求,因為電流電壓相位差會造成電網功率因數下降,加上勵磁損耗(永磁型無此項),拖累功效降低。

介電材料說白了就是電絕緣體,理論上不能下磁“蛋”,雖無上述積分公式可言,但電場也能通過電容器吞吐能量:0.5*介電率ɛ*(電壓/極板間距)2 *電介質體積,前三項之積是介電材料儲能密度。

當今能密最高的介電材料非AF45特種玻璃莫屬,每毫升CC體積高達38.5焦耳,臨界擊穿電場強度高達1200MV每米,而常規電磁兼備的機電裝置,就算配用最好的釹鐵硼永磁,能密也遠低於此數。可見無“蛋”純“雞”的機電設備也能乾重活,前提是解決好介電儲能之吞吐。

科技社區曾有人做出過沒有磁“蛋”的純電場推動的馬達,叫做介電馬達。可惜啊,他們都玩不大,只能玩出1毫瓦左右的微型電機,其介電儲能吞吐方式為脈衝式充放電。

一千瓦,一兆瓦?可喜的是,在我千瓦厚這裡都不是問題,無論現有電機、發電機能做出多大的功率,我的“純電場”黑科技都能做得到。

中國的稀土行業、矽鋼和銅礦的未來,可能會因我這一發明而走衰,但這點犧牲和由此帶來的節能效果,以及環境生態的休養生息相比,又算得了什麼呢?

再來談談家用可垂直起飛的撲翼式飛機。

正是因為大功率脈衝做功方式的經濟性、技術可行性無法滿足,才導致研發了100多年的模仿鳥類飛行的撲翼飛機,至今仍在全球各大實驗室難產,小模型倒是能做,也僅限於演示的花架子,無法提升有效載荷payload。

話又說回來,縱使鯤鵬展翅九萬里,翻動扶搖羊角,但人類的大飛機,也能讓鯤鵬羨慕得流口水。成熟的螺旋槳噴氣式飛機雖然與天道異曲同工,但用於家用通勤那是永遠沒戲的,一來幾公里的跑道沒條件,二來不可能大家都富得像趙本山,所以還得謙虛地向鯤鵬學習。

會游泳的人知道,要能浮在水上,腳掌、手臂、手掌要快速蹬水,同樣鳥類也靠快速振翅才能停留空中。可見本質需求是一致的:脈衝做功方式,其上升沿越窄,效果越好。

傳統內燃機活塞速度約莫20m/s,這離可適用的撲翼脈衝需求相差甚遠。雖然變速器能增速,但齒輪組合鐵疙瘩的自重又吞噬了有效載荷;不增往復運動的速度吧,為了得到足夠升力,只好加大“翅膀”的尺寸,繼而皮重和體積同增,照樣沒戲。

而我的黑科技非常適合將機械能轉換成脈衝電源,脈衝沿可短至納秒級,通過特殊設計吐出脈衝能量,便可得到高推進線速,從而大幅減小推進面尺寸,提升有效載荷,且因電能方便輸送,因而可構建小推進面矩陣MxN取代單一大推進面,或稱“分佈式推進”。若用非電脈衝的常規機械耦合,實現這種推力分散分佈,僅複雜的傳動組件就可以重得有效載荷為負值,哪能飛起來?

可以預見,家用低空(幾十米-幾百米)飛機取代轎車的時代,寶只能押在我這裡了。不妨憧憬想像她為方圓3米左右的漂亮瓢蟲形空中轎車哦。

下一步準備靜下心寫論文投稿了,咱不能像韓春雨那樣被科學社區質疑來質疑去,恕我對各路大仙的好奇探究不能一一作答,只能點答對該項目未來之推廣有直接影響的大仙們。

不想當將軍的不是好士兵;不想拿諾獎的不是好學者。我盼呀盼,哪啥,諾貝爾炸藥獎的導火索會不會因此絆我一腳呢?但願吧!

再接下來,我得寫教科書了,因為這一發明基於我親手奠基的新學科:介電動力學—dielectrodynamics,這門新學科只有母雞沒有雞蛋,而兩者兼有的那門學科不說你也知道:electrodynamics—電動力學。

其實,這次“起義”的第一槍,就是衝electrodynamics“正動派”來的。但沒想把它推翻,因為它畢竟不是“反動派”,而是勤懇地為世界人民服務了約一個世紀。在新舊科技交替的或以新補舊的過渡期,它仍有進一步存在的必要,只要它能不鎮壓我dielectrodynamics就算萬幸,且新來者主要擅長脈衝方式工作,平緩工作方式非其強項。

迄今為止,我總共創造了2個有希望被牛津英語詞典收錄的單詞,一個是我公司的名號:kiwaho(Kilowatt Hour的未來學名),另一個就是這個dielectrodynamics。

說著說著,我又詩意大發啦:今日紅纓依稀在手,只需假以不長時日,即可隨時縛住蒼龍!

最後感謝加拿大,多虧了英明靚仔帥鍋領袖特擼多的科教強國之大政方針,才能有此吊炸天的黑科技秋收起義。擼,接著擼,期待明年擼出更多好成果。




https://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-1005320.html

上一篇:Citius-Altius-Fortius, 更快、更高、更强—脉冲的力量!
下一篇:从28年前的第一次专利申请看当年的幼稚
收藏 IP: 192.95.177.*| 热度|

30 杨正瓴 宁利中 徐令予 钟炳 李颖业 王毅翔 赵美娣 赵国求 张操 迟延崑 杨文祥 徐向田 张学文 朱晓刚 樊晓英 sciguru longliveTaiwan ChiangKaishek techsavvy EarlyMuddyBee DolbyGeiger hqhv wrkng DavidHK dulizhi95 azzx XY aliala lyyng liudazhe

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (25 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-12-26 09:25

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部