Носимое как часы устройство генерирует энергию со взмахом руки

3 сентябрь, 2018 - 12:50

Носимое как часы устройство генерирует энергию со взмахом руки

Улавливая и накапливая энергию движений руки идущего или бегущего человека, устройство, совместно разработанное инженерами Университета Юты и Института материаловедения Пенсильванского университета (Penn State), может генерировать достаточно электричества для питания персональных систем медицинского контроля или любых других датчиков Интернета Вещей (IoT).

«Устройства, в которых мы используем наши оптимизированные материалы, работают, где-то в 5–50 раз лучше, чем все известные до сих пор», — утверждает Сьюзан Тролье-Маккинстри (Susan Trolier-McKinstry), профессор материаловедения и электротехники из Penn State.

Прототип в формате наручных часов сделан из хорошо известного материала PZT, порождающего электрический ток при сжатии или деформирующегося во внешнем электрическом поле.

Этот пьезоэлектрик с обеих сторон покрыли гибкой металлической фольгой, что предотвращает его растрескивание при интенсивных компрессионных нагрузках. Толщина плёнки активного материала (в 4–5 раз больше, чем в предыдущих экспериментальных устройствах) позволила генерировать больше энергии. Кроме того, дополнительный рост коэффициента пребразования энергии обеспечила оптимальная ориентация кристаллической структуры PZT.

Авторы собираются вдвое увеличить выход энергии своего генератора в будущих работах. Для этого они планируют использовать при изготовлении пьезоэлектрика разработанный в Penn State процесс синтеза холодным спеканием. Они также рассматривают возможность добавления магнитного компонента в нынешний механический генератор. Это позволит ему собирать энергию на протяжении значительной части дня, в которой отсутствует физическая активность.