Ученые использовали сложную структуру, соединив вместе два разных материала. Один из них является магнитострикционным, создающим за счет магнитного поля напряжение, а другой - пьезоэлектрическим, преобразующим напряжение или вибрации в электричество
Электричество, которое освещает здания и питает различные приборы, создает вокруг объектов слабые магнитные поля. Ученые разработали механизм, в котором электромагнитное поле можно преобразовать в достаточное количество электроэнергии для питания сенсорных сетей в системах «умных» домов и современных предприятий.
«Точно так же, как солнечный свет, который фотоэлектрические элементы преобразуют в электроэнергию, можно использовать магнитные поля». «Эта вездесущая энергия присутствует в домах, офисах, на рабочих местах и в автомобилях, однако, имеет фиксированную частоту (50/60 Гц) и низкую амплитуду. Она повсюду, и сейчас появилась возможность преобразовать ее в полезное электричество».
Исследователи разработали устройство, которое дает на 400 процентов больше выходной мощности по сравнению с другими современными известными технологиями, использующими в своей работе низкочастотные магнитные поля, которые могут присутствовать, например, в жилых домах или других зданиях.
Оно имеет вид тонкой полосы длиной около 4 сантиметров, которую можно размещать на электрических приборах или рядом с ними, на источниках света или шнурах питания, где магнитные поля наиболее сконцентрированы.
Когда устройство расположено в 10 сантиметрах от источника, оно вырабатывает достаточно электроэнергии, чтобы питать светодиодную матрицу из 180 пикселей, а расположенная на расстоянии 20 сантиметров может питать цифровой будильник без зарядки конденсатора. Результаты исследования опубликованы в журнале Energy & Environmental Science [1].
Ученые использовали сложную структуру, соединив вместе два разных материала. Один из них является магнитострикционным, создающим за счет магнитного поля напряжение, а другой - пьезоэлектрическим, преобразующим напряжение или вибрации в электричество. Такая комбинация позволяет устройству превращать магнитное поле в электрический ток.
Устройство имеет структуру в виде балки, один конец которой зажат, а другой свободно вибрирует в ответ на воздействие магнитным полем. Ученые утверждают, что магнит, установленный со стороны свободного конца балки, усиливает движение и способствует повышению выработки электроэнергии.
Эта технология может применяться при проектировании систем, где требуется наличие беспроводных сенсорных сетей с автономным питанием, и решения таких задач, как мониторинг энергопотребления и обеспечения необходимых режимов работы зданий, а также в системах дистанционного управления оборудованием.
Ссылки:
1. http://www.rsc.org/suppdata/c9/ee/c9ee03902c/c9ee03902c1.pdf
Источник: EurekAlert
Написать комментарий