ET
Написать

Энергичная ходьба: Шаг за шагом заряжаем

Уже скоро вместо того, чтобы прогуляться до ближайшего магазина за новыми батарейками, достаточно будет просто прогуляться. Например, в парке, – а подзаряжающие кроссовки сделают свое дело.

Очередное устройство для превращения механической энергии в электричество предложили работающие в США инженеры во главе с Томом Крупенкиным (Tom Krupenkin). Полностью заменить обычные зарядные устройства оно вряд ли сможет, но способно сильно увеличить интервал между подзарядками мобильников, смартфонов и вообще любых любимых гаджетов.

Исследователи показали, что при каждом шаге одной ногой в виде тепла рассеивается аж 20 Вт энергии, и разработчики постоянно ищут способы ее эффективного извлечения и утилизации. Правда, до сих пор эффективность была невысокой: удавалось генерировать от нескольких микроватт до сотен милливатт, чего заведомо недостаточно для обычной портативной электроники.

Один из подходов к этой задаче состоит в использовании обычного электростатического конденсатора, устройства для накопления заряда, состоящего из пары тонких и плоских электродов (обкладок), расположенных параллельно друг другу и разделенных слоем диэлектрика. Один электрод накапливает положительные заряды, другой – отрицательные, и количество зарядов, которые способен конденсатор накопить (емкость) зависит как от свойств обкладок, так и от свойств и толщины изолирующего слоя между ними. Если конденсатор сдавить, уменьшив расстояние между обкладками, емкость и напряжение растут – а в цепи, связанной с обкладками конденсатора возникает ток, который и можно использовать. При снятии внешнего давления система возвращается в первоначальное состояние.

Ключевой момент в использовании этого подхода состоит в том, что чем меньше расстояние между обкладками конденсатора и чем больше его емкость, тем большим становится рост напряжения – и тем выше оказывается эффективность такого генератора. Однако из-за естественных неровностей поверхности электродов, особенно находящихся под постоянным деформирующим давлением, добиться минимального расстояния для эффективного сбора энергии оказывается не слишком просто: обычно оно составляет порядка микрометра, чего совершенно недостаточно.

Поэтому Том Крупенкин и его команда решили просто отказаться от одного из твердотельных электродов и заменить его проводящей жидкостью. Для начала они взяли плоский проводник и нанесли на него мельчайшие капли такой жидкости, а сверху поместили второй тонкий проводник, покрытый слоем изолятора толщиной 10-50 нм – именно этой величиной ограничилось в итоге расстояние между обкладками конденсатора. Если верхнюю обкладку придавить, создается вполне приличное напряжение: по расчетам авторов, для конденсатора площадью со среднюю ногу таким путем можно собирать до 2 Вт энергии – на несколько порядков больше, чем у авторов других систем. Это значит, что для полной подзарядки стандартного мобильного телефона потребуется двучасовая прогулка.

Крупенкин с коллегами настолько вдохновлены этим успехом, что уже основали компанию InStep NanoPower для коммерциализации своей технологии. В настоящий момент они работают над созданием рабочего прототипа генератора, который можно было бы помещать в подошву обуви – и обещают продемонстрировать его года через два.

По публикации ScienceNOW


0

Комментарии 0

или войдите через Telegram или Google

Комментариев пока нет.

Ещё новости

Репортаж из не совсем обычной школы в Москве

1 сентября для учеников и учителей государственной столичной гимназии в Бибирево стал ещё и вторым днем рождения их нового здания. Предыдущее простояло с 1993 года всего четырнадцать лет. Из-за ошибок проектирования и подземных вод, оно попросту начало…

2 сентября 2011 4 522 просм. #школа #москва #обучение

Засуха в Техасе, 2011

Самая серьезная засуха за всю современную историю Техаса выглядит совсем по-другому здесь, вдали от городов. Здесь нет ни кустов, ни газонов и лужаек, ни баров со спасительной прохладой кондиционера. Только безоблачное выцветшее от жары небо и 105 градусов по…

2 сентября 2011 4 850 просм. #погода #америка #засуха

Ученье свет! Исповедь трудоголика.

Доброго времени суток. Вот уже 26 лет меня зовут Лена и я приглашаю вас пробежатся со мной по моему понедельнику, который случился 29 августа 2011 года. Я родилась, выросла и доучилась до кандидата наук во Львове, но это было в другой жизни. А мое теперь…

2 сентября 2011 4 557 просм. #америка #студенты #один день
Темы недели

Ищем в заголовках и тексте всех новостей с 2011 года, опечатки поправим. Например: Кренгольм, автобус 31, очередь на границе.

СервисыМеню
Установить на iPhone
  1. Нажмите «Поделиться» внизу экрана Safari (на iPad — вверху).
  2. Прокрутите список и выберите «На экран „Домой“».
  3. Нажмите «Добавить» — значок STENA.ee появится рядом с другими приложениями.

В Chrome на iPhone то же самое: «Поделиться» в адресной строке, затем «На экран „Домой“».

Уведомления о новостях

Загрузка…