НАНОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДВИЖИТЕЛЬ

1. Устройство, выполненное с возможностью приводить в движение газ, содержащее:
по меньшей мере, первый слой и второй слой, скомпонованные в стопку, и средство для нагрева и/или охлаждения первого и второго слоев для образования горячего слоя и холодного слоя, в котором холодный слой имеет более низкую температуру, чем горячий слой; и
по меньшей мере, одно сквозное отверстие в стопке, в котором:
поверхность каждого горячего слоя открыта внутрь сквозного отверстия; и
поверхность каждого холодного слоя открыта внутрь сквозного отверстия;
и в котором:
общая длина сквозного отверстия составляет до 10-ти средних длин свободного пробега газа, в которое погружено устройство, и/или не больше чем 1500 нм.
2. Устройство по п.1, в котором средство для нагревания и охлаждения первого и второго слоев представляет собой устройство Пельтье или устройство усиленной полем термоэлектронной эмиссии.
3. Устройство по п.2, в котором устройство Пельтье или устройство усиленной полем термоэлектронной эмиссии вставлены между первым и вторым слоями.
4. Устройство по п.1, в котором горячий слой нагревают посредством одного или более резистивных нагревателей, химической реакции и/или излучения.
5. Устройство по п.1, в котором сквозное отверстие имеет площадь поперечного сечения, постепенно увеличивающуюся от верхней грани до нижней грани стопки; открытая поверхность каждого холодного слоя во внутренней части сквозного отверстия, по существу, параллельна центральной оси сквозного отверстия; открытая поверхность каждого горячего слоя во внутренней части сквозного отверстия, по существу, перпендикулярна центральной оси сквозного отверстия.
2
6. Устройство по п.1, в котором каждый горячий слой имеет канавку, обращенную внутрь и в первом направлении, причем угол между канавкой каждого горячего слоя и центральной осью сквозного отверстия составляет θ;
1
1
2
каждый холодный слой имеет канавку, обращенную внутрь и во втором направлении противоположном первому направлению, причем угол между канавкой каждого холодного слоя и центральной осью сквозного отверстия составляет θ; и сумма θ и θ составляет от 85° до 95°.
2
7. Устройство по п.6, в котором θ составляет от 70 до 85°.
h
c;
h
c
2
1
8. Устройство по п.6, в котором каждый горячий слой имеет толщину t, каждый холодный слой имеет толщину t и отношение t к t, по существу, равно отношению котангенса θ к котангенсу θ.
c
h
9. Устройство по п.8, в котором t больше чем t.
10. Устройство по п.1, в котором зазор вставлен между горячим и холодным слоями.
11. Устройство по п.10, в котором зазор содержит элементы прокладки.
12. Устройство по п.11, в котором элементы прокладки содержат пьезоэлектрический материал.
13. Устройство по п.1, в котором сквозное отверстие имеет одинаковый размер вдоль всей его длины.
14. Устройство по п.13, в котором сквозное отверстие имеет в поперечном сечении форму круга, прорези или гребенки.
15. Устройство по п.13, в котором устройство имеет, по меньшей мере, 10 сквозных отверстий на квадратный сантиметр, и/или полная длина периметра всех сквозных отверстий устройства на квадратный сантиметр составляет, по меньшей мере, два сантиметра.
16. Устройство, содержащее последовательность устройств по п.1, в котором последовательность скомпонована таким образом, что горячие слои и холодные слои образуют чередующуюся стопку горячих и холодных слоев, каждый горячий слой является более горячим, чем непосредственно прилегающие холодные слои, каждый холодный слой является более холодным, чем непосредственно прилегающие горячие слои, и, по меньшей мере, одно сквозное отверстие выровнено через стопку.
17. Устройство по п.16, в котором диаметр сквозного отверстия каждого элемента последовательности постепенно отличается от верхней грани к нижней грани стопки.
18. Способ использования устройства по п.1, содержащий этапы, на которых располагают устройство в газе при температуре и давлении окружающей среды и приводят в действие средство нагревания и/или охлаждения чередующихся слоев для образования чередующихся горячих и холодных слоев так, что газ приводится в движение через сквозное отверстие.
19. Способ по п.18, в котором каждый горячий слой является более горячим, чем температура окружающей среды газа, и каждый холодный слой является более холодным, чем температура окружающей среды газа.
20. Способ по п.18, в котором средняя температура всех горячих и холодных слоев является по существу такой же, как и температура окружающей среды газа.
21. Способ изготовления устройства по п.1, содержащий этапы, на которых:
выполняют моделирование устройства по п.1, имеющего конкретную выбранную начальную геометрическую компоновку сквозного отверстия и слоев, причем моделирование содержит этапы, на которых: инициируют группу моделируемых частиц газа со случайными начальными положениями и импульсами, вокруг моделируемого устройства, рассчитывают положения, и импульсы этих частиц через небольшой интервал времени из начальных положений и импульсов, используя известные законы физики, повторяют расчет посредством выбранного числа итераций и анализируют положения и импульсы частиц газа путем моделирования,
изменяют геометрическую компоновку устройства в пределах определенного пространства поиска и выполняют другое моделирование посредством выбранного числа итераций,
идентифицируют геометрическую компоновку, обеспечивающую более эффективное приведение в движение частиц газа через смоделированное устройство, чем начальная геометрия;
изготовляют устройство, имеющее идентифицированную геометрическую компоновку.