Ученые «выжимают» энергию из повседневных движений
Свойственная природе хаотичность, как оказалось, вещь очень полезная, особенно если речь идет о получении энергии за счет повседневной деятельности, например ходьбы. Инженеры из Университета Дьюка (США) полагают, что создали теоретическую основу, которая будет способствовать разработке энергосборных устройств, причем не только более универсальных, чем применяемые сегодня, но и способных «выжимать» больше электричества из различных видов движения.
Сбор энергии представляет собой процесс преобразования одной ее формы, например, движения, в другую – в данном случае, в электричество. Обычно работа энергосборников основывается на каком-либо пьезоэлектрическом материале, представляющем собой, как правило, искусственно созданный ламинат и производящем небольшие количества электричества при оказываемом на него давлении или напряжении. Например, обычная ходьба может дать достаточно электричества для питания мобильного телефона или имплантированного устройства, такого как кардиостимулятор или дефибриллятор. Ученые из Университета Дьюка занимаются исследованием того, могут ли такие нелинейные устройства снабжать питанием сенсоры на бакенах, получая электричество за счет движения волн. В более крупных масштабах ряд нелинейных устройств, работающих вместе, могли бы генерировать достаточно электричества даже для питания еще более крупных приспособлений.
Однако современные энергосборные устройства оказались неспособны осуществлять эффективную энергоконверсию, поскольку могут «настраиваться» только на одну частоту, или величину вибраций. Эти так называемые «линейные» устройства хорошо работают, например, если ветер дует с постоянной скоростью или человек идет ровным шагом. В реальном же мире, по словам аспиранта Бенджамина Оуэнса, так много переменных, что традиционный линейный энергосборник малоэффективен. В лабораторных условиях такие устройства всегда хорошо работают, поскольку переменные тщательно контролируются, а значит, традиционные формулы и уравнения, применяемые при создании устройств, не подходят для широкого разнообразия частот, встречающихся в реальной жизни. Поэтому американские ученые переработали имеющиеся принципы с целью учета более широкого спектра частот, что должно позволить «нелинейным» устройствам собирать больше энергии.
22 февраля 2012, Администратор