Сайт о роботах

Чудо ботинки вырабатывают электричество » Киберодежда


технология, позволяющая эффективно преобразовывать механические движения в электричество. Увидев на картинке к статье волшебный ботинок со встроенным преобразователем энергии ходьбы в электрический ток, читатель вправе вскликнуть: «Да сколько раз уже можно писать про эти ботинки!»
Навигация
Самые интересные статьи
Америка захватывает умы молодежи военным скейтбордом DTV Shredder
Америка захватывает умы молодежи военным скейтбордом DTV Shredder
Юные неокрепшие умы заняты музыкой, погулять, и, иногда даже спортом. Когда все это собирается воедино, получаются роллеры и скейтеры - дети без страха и упрека, разве...

Обратите внимание Только у нас на сайте рабочая обувь недорого , большой ассортимент. Будьте в курсе событий.

Чудо ботинки вырабатывают электричество

01.09.2012, 15:54
Источник: http://www.3dnews.ru автор: Владимир Романченко sai@3dnews.ru

статья Hybridizing Energy Conversion and Storage in a Mechanical-to-Electrochemical Process for Self-Charging Power Cell, опубликованная в августовском номере журнала Nano Letters, в очередной раз подтверждает тезис о том, что за длинным и заумным названием может скрываться рациональная и вполне понятная идея.

На этот раз речь пойдёт о технологии, позволяющей эффективно преобразовывать механические движения в электричество. Увидев на картинке к статье волшебный ботинок со встроенным преобразователем энергии ходьбы в электрический ток, читатель вправе вскликнуть: «Да сколько раз уже можно писать про эти ботинки!»




О да, обувь-зарядка так часто мелькает в научных публикациях про пьезогенераторы, что действительно успела поднадоесть всем. Но сегодняшний случай – особый: новый вид комплексных материалов умеет не только вырабатывать, но и хранить накопленную энергию.

Суть изобретения, описанного в совместной публикации исследователей из школы материаловедения при Технологическом университете Джорджии (School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta) и специалистов из Пекинского института наноэнергетики и наносистем при Китайской академии наук (Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinese Academy of Sciences, Beijing), сводится к впервые продемонстрированному на практике способу сохранения и накопления энергии в химическом веществе из механической энергии в едином устройстве и – внимание! — без промежуточной генерации электричества!




Иными словами, на практике мы имеем самозарядную энергетическую ячейку, этакий гибридный аккумуляторный химический генератор, поглощающий механическую энергию без промежуточных преобразований и потерь. Свежо и изящно, не правда ли?

В своих экспериментах в качестве основы самозарядной энергетической ячейки исследователи выбрали обычную литий-ионную "таблетку"-аккумулятор, такие нынче широко применяются в компактных пультах ДУ, часах, а раньше были непременным атрибутом каждой материнской платы. Для начала учёные удалили обычный полиэтиленовый сепаратор, который в традиционном аккумуляторе разделяет два электрода, и заменили его плёнкой из поливинилиденфторида, обладающего пьезоэлектрическими свойствами и способного генерировать энергию при приложении механического воздействия.




Разделяя электроды батареи, плёнка ПВДФ способствует миграции положительно заряженных ионов лития от катода к аноду, при этом происходит самый настоящий заряд без какого-либо внешнего приложения электрического напряжения – сепаратор из плёнки ПВДФ, создавая разницу потенциалов между электродами, служит основой самозарядной батареи, одновременно генерирующей и сохраняющей энергию. Разумеется, ионы лития не способны возвращаться обратно немедленно после снятия механического воздействия, поскольку, как и в традиционных батареях, формируют временный компаунд с материалом анода (LiTiO).

Вот на этом месте в дело вступает пресловутый башмак: полученный генератор величиной с монетку исследователи разместили в подошве и провели замеры энергии, генерируемой и сохраняемой при ходьбе. Результат оказался следующим: интенсивный шаг с частотой порядка 2,3 Гц увеличивает потенциал батареи с 327 до 395 мВ всего за 4 минуты. Разница в 65 мВ оказывается значительно больше прироста на 10 мВ, которого удалось получить с помощью раздельного пьезогенератора с плёнкой ПВДФ, заряжавшей обычную литий-ионную батарейку с обычным полиэтиленовым сепаратором. Таким образом, прямое механически-химическое преобразование в один этап продемонстрировало значительно более высокую эффективность, нежели традиционное двойное механически-электрическое и электрически-химическое преобразование.







Хотя напряжение и ток, получаемые от этой экспериментальной батареи, невелики, учёные уверены, что создание энергетического самозарядного элемента с напряжением порядка 1,5 В не составит особого труда. В качестве ближайших направлений по совершенствованию разработанных ими элементов исследователи видят ряд модификаций для большей деформации пьезоэлектрического материала.




К сожалению, и в этой работе ни слова про тот славный момент, когда самозаряжающаяся батарейка появится на прилавках в качестве полезного приложения к нашей обуви, гантелькам, велосипедам, мобильникам и т.п.

Но всё же хочется надеяться, что эта технология недолго задержится в лаборатории. И сбудется наконец-то Великое Предсказание уважаемого Михаила Михайловича Жванецкого, ещё во времена Райкина предсказавшего ее перспективы:

Артисты, художники, ревматики, склеротики и прочий боевой отряд физически недоразвитых людей — их надо использовать на тонких работах. Вот балерина крутится. Крутится, крутится, аж в глазах рябит. Прицепить ее к динамо – пусть ток дает в недоразвитые районы.

Куртка отправит сообщения в Facebook

Куртка отправит сообщения в Facebook
  • Группа студентов из Норвежского университета науки и технологий разработала прототип куртки, которая может отправлять сообщения на страницу в ...
  • НАЗАД
    Экзоскелеты Honda для пожилых людей

    Экзоскелеты Honda для пожилых людей
  • Экзоскелет Honda позволяет пользователю ходить со скоростью до 4,5 км/ч, заряда батареи хватает примерно на два часа. По мере движения компьютер ...
  • ВПЕРЁД


    интернет-магазин ардуино