Электропроводящая жидкость помогла американским учёным создать прибор, который мог бы подзаряжать практически любые персональные устройства на ходу. В прямом смысле.
Проведённые несколько лет назад исследования показали, что при каждом соприкосновении стопы человека с землёй генерируется порядка 20 ватт. Между тем большинству мобильных устройств для стабильной работы достаточно от 1 до 15 ватт.
Инженеры вот уже несколько лет пробуют перенаправить пропадающие энергетические мощности в полезное русло. Но до сих пор никому не удавалось получить сколько-нибудь значимый выход. Пьезоэлектрические материалы, генерирующие ток при изменении формы, отдают лишь сотни милливаттов, а этого недостаточно для подзарядки батарей.
Том Крупенкин (Tom Krupenkin) и Эшли Тэйлор (Ashley Taylor) из университета Висконсина в Мэдисоне пошли другим путём. Они воспользовались технологией электросмачивания (electrowetting) и максимально сблизили электроды, чтобы повысить мощность гипотетического персонального зарядного устройства, встраиваемого в обувь, до 10 ватт.
Электросмачиванием физики называют процесс, когда капля электропроводящего вещества, помещённая на электрод, начинает деформироваться под действием заряда (смачивать поверхность). В некоторых случаях электроды покрывают диэлектрическим материалом, который не проводит ток, но поляризуется во внешнем электрическом поле.
Том и его коллеги надумали повернуть процесс вспять: заставить деформированную каплю, зажатую меж двух пластин, покрытых диэлектриком, генерировать заряд и, как следствие, электрическую энергию. «Мы решили сделать из мотора электрогенератор», — сравнивает учёный.
Чтобы проверить, насколько такой подход имеет право на жизнь, инженеры поместили вдоль каналов шириной несколько миллиметров электроды, покрытые тонким слоем диэлектрического оксида тантала. Капли из ртути и галинстана послужили генератором электрического заряда, который при помощи резистора был конвертирован в переменный ток.
Выход полученной энергии возрастал пропорционально количеству капель, пишут учёные в статье в журнале Nature Communications. На данный момент американские физики не могут похвастаться серьёзными успехами: 150 капель дали всего лишь несколько милливатт.
Но экстраполяция показала, что тысяча капель (которые могут разместиться на площади 40 квадратных сантиметров) сможет генерировать мощность 10 ватт. Этого уже достаточно для подпитки мобильника, военного радиоприёмника или GPS-навигатора и даже небольшого ноутбука. Нужно будет лишь потоптаться на месте, и проблема севшей батареи отпадёт сама собой.
Крупенкин запатентовал своё изобретение и создал компанию InStep NanoPower для коммерциализации будущей разработки. Возможными покупателями готового продукта он называет жителей развивающихся стран, которые не имеют постоянного доступа к общей энергосети.
Однако учёным ещё предстоит очень постараться, чтобы сделать первый рабочий прототип устройства, который был бы встроен в обувь и при этом выдавал бы достаточную мощность (по планам на это уйдёт два года).
Узнайте также о генераторе энергии из ходьбы, работающем на микротурбине, генераторе-наколеннике, рюкзаке и палке. А ещё мы рассказывали, как было предложено превращать шаги толп в воду.
Р=(1000[н] х 0,1 [м])/0,5 [сек]=20 [вт] . Но надо учитывать КПД, который вряд ли больше 10% для такого устройства. Итого 2 ватта. А прыгать надо очень долго, чтобы зарядить допустим аккумулятор. Выдержит ли человек?
Человек при ходьбе (5 км/ч) затрачивает 255-340 Вт.
КПД — 21%. Нужные 20Вт человеку будут «стоить» дополнительных 100 Вт примерно. Ходить станет намного тяжелее.
С другой стороны многим это будет только на пользу. Хотя наверное и бороться с лишним весом надо нагружая не только одни ноги.
Я вот тут подумал, в таких кроссовках здоровый человек должен почувствовать каково иметь плоскостопие.
А вам бы читать научиться. Где у меня написано «выдает»?
Я же написал — затрачивает. С КПД 21%. А теперь разделите мои 255 Вт на пять и как ни странно получите ваши (примерно) 50 Вт.
Ну и далее что не правильно?
Вот так всегда. Критиковать легко, а разбираться как бы не нужно.
1 Дж/с = 1 Вт. Что ж так поумничать то охота?
Считаем эм-жэ-аш:
80*10*0,06=48 джоулей (в секунду), то бишь ватт.
Рекуперация энергии при ходьбе за счёт эффекта маятника — 65%.
48*0,35 = примерно 17(ватт).
Вот откуда берётся их 20 ватт механической энергии рассеиваемых в виде тепловой энергии. Они берутся собрать 75% механической энергии (http://www.instepnanopower.com/9z_FAQ/FAQ.aspx)
что конечно смело, но это может быть, потому что всё-таки при преобразовании механической энергии высокий КПД возможен. Несколько ватт они могут собрать, я думаю.
Вообще товарищь Асташкин:
— «мои проекты и оценки были в тысячу раз интереснее и выше по уровню.»
довольно сильно напоминает товарища Лалетина:
"Александр Лалетин 29 марта, 10:59
Гораздо реальнее мой проект с односторонней проницаемостью лопастей. "
«Все дураки кроме Я» — девиз Асташкина
Странно по этим номерам другие люди, может ищу не так?
65780 — www.fips.ru/cdfi/Fips2009.dll/CurrDoc?SessionKey=F9WPMD5RIMK2Z9WAF8R3&GotoDoc=1&Query=6
65726 — www.fips.ru/cdfi/Fips2009.dll/CurrDoc?SessionKey=F9WPMD5RIMK2Z9WAF8R3&GotoDoc=1&Query=7
В каком смысле? — «А что вас интересует и кто вы ?»
В смысле кто Я такой чтобы что то Вам говорить )).
«С каких пор амеры стали законодателями технологий ?»
Никита Крупенкин не есть амер
«А мои разработки просто уже в жизни»
Единственное замечание — фразы «будут вводить» и «будут суперхитом» звучат немного сомнительно. Недавно на почте я зацепился языком с человеком, заявившим, что изобрел вечный двигатель, он как раз по его поводу письма рассылал, потом понес про то, что Путин развалил СССР и еще много чего. Вообщем, я от него еле свалил, человек явно находился не в этой реальности...
Но если все это правда, то никого не слушайте и не сдавайтесь. Только удачи остается пожелать :)