Учёные Университета Осаки (Osaka Metropolitan University) придумали усилитель для сбора энергии от нестационарных вибраций, например, возникающих во время ходьбы. Предложенное решение собирает в 90 раз больше энергии, чем прежние разработки. Открытие обещает привести к созданию носимой электроники, которая будет постоянно заряжаться сама и избавит пользователя от необходимости часто ставить её на подзарядку.
Источник изображения: Osaka Metropolitan University
Энергия из вибраций считается одним из перспективных способов сбора электричества из окружающей среды. Вибрация стен высотных зданий, работа двигателей и механизмов открывают путь к получению электричества вне зависимости от погодных условий и времени суток. Обычно для этого используются пьезоэлектрические преобразователи, которые превращают механические деформации определённых материалов в электрический заряд.
Аналогичным образом предполагается собирать энергию для подзарядки носимой электроники, которой будет всё больше и больше. Но в отличие от стационарных методов добычи электричества из вибраций, ходьба и в целом физическая активность человека сопровождаются нерегулярными и случайными по силе и интенсивности вибрациями. Собирать энергию из такого источника чрезвычайно сложно и японские учёные приложили немало усилий, чтобы повысить эффективность этого процесса.
Предложенное решение для усиления сбора энергии микроэлектромеханической матрицей (MEMS) на основе пьезоэлемента выглядит как U-образная конструкция. Решение чисто механическое, хотя материалы в основе этого «динамического умножителя» могут быть с особыми свойствами. В ходе экспериментов устройство собирало в 90 раз больше энергии, чем без «усилителя». Учёные ожидают, что практическое применение разработки приведёт к появлению самоподзаряжающейся носимой и карманной электроники, о чём они рассказали в статье в издании Applied Physics Letters.