Energia z wibracji w urządzeniu mniejszym od zegarka

Fot. Pixabay CC0

Zespół badaczy z Instytutu Badań Materiałów w Penn State i Uniwersytetu w Utah opracował urządzenie, które mogłoby generować energię z ruchu ramienia podczas chodzenia lub biegania. Jest ono wielkości zegarka i wytwarza wystarczającą moc do uruchomienia osobistego systemu monitorowania zdrowia.

Urządzenia, które generują energię są dziś bardzo potrzebne. Dzięki zapewnieniu ciągłej mocy baterii lub superkondensatora, mogą one obniżyć koszty pracy związane z wymianą baterii w razie jej uszkodzenia. Co więcej, mogą tez przyczynić się do ochrony środowiska, gdyż zużyte akumulatory zniknęłyby wówczas w wysypisk.

Zjawiskiem często stosowanym w pozyskiwaniu energii jest efekt piezoelektryczny, który polega na tym, że pewne kryształy wytwarzają prąd po skompresowaniu lub zmieniają kształt po nałożeniu ładunku elektrycznego. W swojej pracy badacze wykorzystali materiał, który generuje taki efekt i pokryli go z obu stron elastyczną metalową folią o grubości cztery lub pięć razy większej niż w poprzednich urządzeniach. Większa objętość materiału aktywnego generuje bowiem większą moc.

Naukowcy zaprojektowali także nowatorskie urządzenie przypominające zegarek. W urządzeniu zastosowano obracający się wirnik z wbudowanym magnesem i wieloma wiązkami folii, również z magnesem na każdej belce. Kiedy magnes na rotorze zbliża się do jednej z belek, magnesy odpychają się nawzajem i odchylają wiązkę. Wolna częstotliwość obracającego się nadgarstka jest przekształcana w oscylację o wyższej częstotliwości. Według Susan Trolier-McKinstry konstrukcja tego urządzenia jest dużo bardziej wydajna niż te używane w zegarkach z własnym zasilaniem.

Obecnie naukowcy pracują nad dodaniem komponentu magnetycznego, który umożliwiłby pobieranie energii przez większą część dnia, także gdy brak aktywności fizycznej.

(KB)