自电池发明以来，电器设备的小型化和便携化发展迅速。现在，从民用的手机、掌上电脑，到军用的无人驾驶飞机和通讯器材，几乎所有的便携式电器都靠电池提供动力。电池虽然形式多样，使用简便，但由于蓄电量有限、体积大、分量重，为了使电子设备持续工作，还必须经常更换或充电，在能源供应的持久性和连续性方面受到一定限制。为了解决这一难题，英国伯明翰大学的科学家最近开发了一种有望取代电池的微型发动机。围绕这一发明的相关问题，记者对负责开发这一项目的华裔科学家姜开春博士进行了专访。 

    发明目的是代替传统电池 

    这种发动机的体积只有6x4x3毫米，比平时使用的7号电池还要小许多，可以放在一个指甲盖上。它以打火机用的丁烷为燃料，也可以用汽油、柴油、太阳能甚至废弃物能源作燃料。补充燃料时，只需花几秒钟，更换一个像打印机墨盒那样的燃料盒就可以了，担提供的能量却比普通电池大得多。 

    姜开春博士表示，他们当初设计这种发动机的主要目的，就是为了替代传统的电池。他说，传统电池提供的能量是比较有限的。在开发该发动机前，他们专门对不同类型的电池与燃油进行了比较，结果发现，在同等重量下，汽油、氢等碳水化合物燃料提供的能量，平均为电池的300倍。所以，在补充一次能源的情况下，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，从生产和回收的角度看，使用电池也是不划算的。据估算，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，那么使用电池的成本就更高了。相比之下，使用微型发动机则简单多了，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的时间。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。 

    新发明仍然使用传统能源 

    姜博士强调说，现在有人将他们的研究成果称为开辟了一种新的能源。这一说法不够准确，因为他们的发动机使用的依然是传统能源。如果说开辟，只能说他们所做的工作，为微型发动机走进人们的日常生活开辟了一条新的途径。姜博士说，他们开发的微型发动机属于一种内燃机，现在美国科学家也在开发一种微型涡轮发动机。这两种发动机有所不同，涡轮发动机燃 

    烧时会排出火焰，内燃机没有火焰，但内部温度要高得多。由于微型发动机体积很小，有些内部构件只有微米级，因此在设计制造上他们使用了许多新技术，其中他们独创的最具特色的是“大厚层光胶处理”技术。这种技术主要是用来加工发动机构件的。微型发动机的制造与传统发动机有很大不同。提到生产传统发动机，人们马上就会联想到旋转的车床和充满噪音的车间，而这种微型发动机却是在大学等研究机构的无尘室中完成的。 

    微型发动机在制造工艺上，采用了与生产大规模集成电路相似的技术。但大规模集成电路需要将电路做得越小越好，现在他们生产发动机，则需要用同样的工艺尽量将配件做大。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。现在他们利用这项技术加工的材料厚度，已达到1毫米左右，这在世界上也是很先进的。为了承受发动机运转时产生的高达1000摄氏度的高温，他们在建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，这就为发动机安全工作提供了保证。 

    应用范围很广 

    由于微型发动机具有以上优势，其应用范围十分广泛。除了可取代手机和便携式电脑的电池外，在军事、医学和工程制造等领域也有广泛用途。近年来，随着便携式电子设备的增多，仅靠传统的电池供电已显得越来越不适应。这一点在军事领域表现得更为突出，本应轻装上阵的士兵，现在却不得不携带80磅重的背包在前方作战，其中至少有10磅的负载是专为电子设备提供能源的电池。如果将这些笨重的电池换为微型发动机，他们的工作效率将会大为改观。在医学领域，这种发动机也有广阔的用武之地。科学家可以将它们安装在糖尿病和心脏病患者使用的医疗设备上，利用其提供的持久动力，定时为糖尿病患者体内输送胰岛素，也可以为心脏病人的起搏器提供能量。 

    谈到这项技术的发展前景，姜开春博士十分乐观。他说，最先采用这项成果的很可能是移动电话行业。随着发动机性能的不断完善，到2010年，它将会全面走向人们的日常生活。到那时，手提电脑和移动电话中的电池，将逐步为微型发动机所取代，人们无需再为电池充电而烦恼。从这个意义上讲，微型发动机的普及，将在便携式设备的能源供应上，引发一场革命。