1. Использование стратифицированных разрядов для иллюминации и декоративной отделки помещений.

Размещая гибкие прозрачные вакуумные трубы со стратифицированным тлеющим разрядом внутри можно освещать и украшать помещения. По энергоэффективности стратифицированный разряд уступает тлеющему, но создает красивую декорацию.

Изменяя ток разряда в пластиковой трубе можно переводить его из состояния тлеющего в стратифицированный. Скорость перемещения страт можно регулировать, вплоть до их остановки. Цвет страт зависит от используемого газа.

2. Велосипед на солнечных батареях.

Велосипед с размещаемыми на его боковых поверхностях, сверху (в виде навеса) или на прицепе панелями солнечных батарей является весьма ненадежным транспортным средством. Для езды на скорости 30-40 км/ч по прямой летом, солнечным днем, на широте 60 гр* требуется примерно 6 кв. м. солнечных батарей из монокристаллического кремния (с КПД ~ 12%). Перевозка такого количества батарей в разложенном виде не безопасна- как для велосипедиста, так и для других участников движения.

Максимальный достигнутый КПД кремниевых батарей- около 20% c предворительной фокусировкой света на поверхности батареи. Использование системы плоских линз Френеля может существенно уменьшить количество батарей. Однако, движение солнца по горизонту потребует создание механизма относительного перемещения линз или батарей, что опять же снизит надежность и безопасность электровелосипеда на солнечных батареях.

Наиболее реальным вариантом при существующем уровне развития солнечных батарей является использование мощного, складного зарядного устройства на солнечных батареях. Для электровелосипеда, способного проехать на одной зарядке около 70 км по прямой (*) требуется около 20 кг доступных в продаже панелей солнечных батарей из монокристаллического кремния с КПД ~ 14%. Можно использовать ЗУ, собранное из 10-ти кейсов AcmePower SP- 24W. В сложенном состоянии это 20*24*30 см, вес 20 кг. За световой день (5 часов) в наших условиях (*) такое ЗУ передаст аккумулятору около 1 кВт*ч энергии. Этого достаточно для езды по прямой около 70 км.

Заряжать аккумулятор электровелосипеда можно днем, а ехать по маршруту вечером или утром. Основное требование- наличие солнца.

3. Парусный ветрогенератор. 

Существующие ветрогенераторы роторного типа дают КПД не более 35%. Лопасти ротора могут быть различных форм и размеров, но их общий недостаток в том, что далеко не вся кинетическая энергия ветра,  дующего через ветряк,  переводится в электроэнергию.

Этого недостатка лишен парус, расположенный нормально направлению ветра. Еще одним преимуществом паруса является использование большой рабочей площади.

Парусную ветроустановку можно сделать следующим образом. Парус. большой площади 10-20 кв. м. на прочной, легкой мачте, установить на тележку с колесами. Тележка может перемещается по направляющим (рельсам) в направлении по ветру. Длина рельс выбирается исходя из отведенного под ветроустановку места (чем больше, тем лучше). На одном конце рельс (спереди) устанавливается электрическая лебедка, запитываемая от аккумуляторов установки. На лебедку цепляется тележка. Для ориентации по ветру вся установка помещается на поворотный механизм со стопором.

В исходном положении тележка находится у лебедки. Ветер дует спереди. Парус ориентирован нормально ветру- стопором. Трос начинает разматываться, запуская через систему шестерен электрогенератор (возможно, совмещенный с лебедкой), вырабатывается электроэнергия и запасается в накопителе. Парус медленно перемещается, трение между колесами и рельсами минимально. По достижении конца рельс тележка останавливается, стопор паруса автоматически снимается. Парус поворачивается под действием ветра- по ветру. Лебедка автоматически запускается, быстро перемещая парус в исходное положение. И так далее..

Недостатками являются потери энергии на систему возврата паруса в исходное положение, на трение тележки о рельсы, бездействие паруса во время возврата в исходное положение. При достаточно большом парусе и достаточно малом времени перемещения паруса лебедкой (длиные рельсы, т.к. разгон должен быть плавным- меньше затраты электроэнергии в лебедке) эти недостатки могут оказаться не существенными. КПД парусной ветроустановки т.о. может превысить КПД роторных ветрогенераторов.

 4. Жидкий (газовый) канат. 

На рисунке представлена схема возможного устройства. 1- шланги с жидкостью или газом, под высоким давлением подаваемых в формирователи струи 2. Мощные струи 3 направлены навтречу друг другу строго по оси. В некотором месте образуется область столкновения молекул жидкости (газа). В этой области размещен легкий блок 4 с тетраэдрическим выступом, который под действием тяжести опускается в струи. По бокам блок имеет также тетраэдрические выступы, направленные ребрами к струям. На блок действуют силы давления со стороны обоих струй, которые перемещают его в область их столкновения. А также действуют подъемные силы, не позволяющие блоку упасть, и боковые выталкивающие силы, центрующие блок по оси. К нижней части блока прикреплен тросик с грузом 5.

Для перемещения блока с грузом следует синхронно изменять давление в шлангах. С одной стороны увеличивать, а с другой уменьшать, таким образом, чтобы поддерживалась оптимальная для заданного груза сила давления на блок.

В качестве вещества в струях можно использовать воду или воздух. Новшество может быть использовано в аттракционах, например.

 5. Наноструктурный конденсатор.

Как известно, в электрохимических источниках тока плотность энергии значительно превышает таковую для конденсаторов. Однако запасание электронов при должном уровне развития технологии позволит получать значительно большие удельные энергоемкости и скорости заряда - разряда. Конденсатор высокой емкости может быть выполнен в виде "слоеного пирога"- чередующихся нано- слоев (толщиной порядка 10 нм) проводника и диэлектрика. Токовые коллекторы можно сделать по бокам такого пирога достаточно простым способом. Минимальная толщина слоя диэлектрика ограничена пробоем тоннельным током. Толщину проводящих пластин следует задавать в соответствии с запасаемым зарядом и напряжением пробоя диэлектрика.

Технологические трудности изготовления состоят в необходимости огромного числа циклов нанесения слоев (миллионы) и необходимости строгого поддержания толщины диэлектрика, дабы не произошло пробоя из- за дефекта в одном из слоев. Циклическое нанесение слоев может осуществляться методом молекулярно- пучковой эпитаксии. Необходима разработка специальной установки МПЭ, позволяющей в автоматическом режиме наносить равномерные нано- слои двух материалов поочередно с высокой скоростью.