Енергія, яку ми не помічаємо: створено пристрій, що генерує електрику з навколишніх вібрацій

Енергія, що виробляється людськими кроками чи рухом транспорту, зазвичай пропадає марно, однак інженери прагнуть спрямувати її на живлення датчиків та іншої невеликої електроніки. Цього разу розробникам вдалося створити систему, набагато ефективнішу за існуючі, пише Interesting Engineering

Технологія, відома як п'єзоелектричне збирання енергії, базується на матеріалах, які виробляють струм при згинанні. Стандартні збирачі, що нагадують мініатюрні трампліни, працюють на одній частоті та марнують значну частину потенціалу свого матеріалу.

Щоб подолати цю проблему, вчені розробили конструкцію, яка замінює звичайний рух згинання рівномірним розтягуванням. В її основі лежить тонка плівка з полівініліденфториду (PVDF), барабанна мембрана, що дозволяє всій поверхні згинатися і генерувати електроенергію. Цей рівномірний розподіл підвищує ефективність генерації енергії.

Завдяки балансу між силою тяжіння та інерцією, невеликий ковзний вантаж автоматично зміщується зі зміною вібрацій. Коли навколишній рух посилюється, він ковзає назовні та знижує власну частоту пристрою. Коли тряска вщухає, сила тяжіння притягує його назад всередину, знову підвищуючи частоту. Це дозволяє системі переналаштовуватися на ходу, захоплюючи більше енергії без зовнішнього керування.

Важливо Батареї стануть непотрібними: просте покриття розв'язує давню проблему сонячних панелей

"Міські вібрації рідко залишаються постійними — спади руху, зміни погоди та щоденний розпорядок створюють нерівномірний ритм — і збирач фіксованої частоти не може встигати за ними, втрачаючи ефективність зі зміною умов. Однак самоналаштовувальна конструкція підлаштовується на льоту", — наголосили у виданні.

В ході випробувань нова система генерувала майже вдвічі більше потужності, ніж стандартні моделі, а також працювала майже вдвічі в ширшому діапазоні частот. В одному з випробувань було зафіксовано вихідну напругу майже 29 вольт, що достатньо для живлення невеликого пристрою.

Нагадаємо, команда вчених з Південної Кореї розробила надтонку прозору плівку, яка може генерувати електричні сигнали виключно за допомогою механічних рухів.

Фокус також повідомляв, що дослідники з Канади розробили пристрій, який може перетворювати сільськогосподарські відходи на чисту електроенергію, використовуючи краплі води.