Ученые создали устройство, превращающее кинетическую энергию жевания в электричество

Дата: 21 сентября, 2014 | Рубрика: Новости
Метки: Инновации, Электроэнергия

Общеизвестно, что человеческий организм несет в себе 3 вида энергии: кинетическую, связанную с движением; энергию деформации – с мышечной силой; и тепловую энергию. Все три новаторы пытаются использовать в своих разработках с тем, чтобы минимизировать зависимость электронных устройств от батареек и аккумуляторов, увеличить их мобильность, сделать гаджеты более удобными в использовании. И наконец, минимизировать негативное воздействие на экологию, которое связано с утилизацией элементов питания.

Канадские ученые из института физики IOP для разработки своей инновации выбрали энергию движения нижней челюсти. Преобразовать ее в электроэнергию  можно с использованием пьезоэлектрического материала, принцип работы которого основан на возникновении электрического заряда при деформации поверхности пьезоэлемента. Преобразователь канадских авторов выполнен из гибких пьезоэлектрических волокнистых композитов. Эти перспективные «умные» материалы имеют многослойную структуру, в основе которой лежит прослойка пьезокерамических волокон, диаметр которых 250 мкм. Волокна окружает полимерная матрица из эпоксидки. Этот шар расположен между медными электродами. В качестве внешнего покрытия для ПВК была выбрана полиимидная пленка.

В конструкцию преобразователя вошли наушники, однослойный пьезоэлектрический ремень для подбородка и эластичные боковые ремни. Чтобы получить максимальную эффективность, устройство плотно фиксировалось на пользователе. Во время испытания человеку нужно было на протяжении  минуты жевать жвачку. При этом отслеживался ряд параметров, включая частоту жеваний, напряжение пьезоэлектрического материала при растяжении и др. Ученым удалось собрать максимальную энергию, эквивалентную 18 мкВт. Мощность на выходе составила порядка 10 мкВт. Тогда как при жевании доступно 7 мВт. Поэтому ученым еще немало придется поработать над усовершенствованием своего преобразователя путем увеличения слоев пьезоэлемента. Чтобы, например, питать 200-микроваттный слуховой аппарат, нужно 20 слоев пьезоэлектрического материала, толщиной в 6 мм.

Читайте также:

• Получение электроэнергии от деревьев
  
  Компания MagCap Engineering, которая находится в Массачусетсе сотрудничает с ученым — Гордоном Уодлом (Gordon W. Wadle). Плодом их работы стала теория о выработке электроэнергии благодаря живым деревьям. Они надеются на ...
• Тарифы на электроэнергию в России
  
  В начале октября ушедшего года «Федеральная служба по тарифам» утвердила пределы по стоимости на электроэнергию в 2010 году. Предполагалось, что конечный тариф увеличится на 8% для промышленных предприятий и населения. ...
• Реализация программы по установке общедомовых счетчиков
  
  В настоящее время власти уделяют значительное внимание организации учета и электроизмерения по потреблению электроэнергии всех многоквартирных домов. В ушедшем году Правительство РФ подготовило закон об увеличении энергетической эффективности с оснащением всех ...
• Первый закрытый энергообъект в Санкт-Петербурге
  
  В Санкт-Петербурге  вводится в эксплуатацию новая подстанция «Проспект Испытателей», МЭС Северо-Запада осталось провести установку противоаварийной автоматики и устройств релейной защиты. Запуск энергообъекта позволит в полном объеме обеспечить электроэнергией Приморский и ...
• Восстановление Сургутской ГРЭС
  
  В Сургуте  завершается реконструкция самой крупной электростанции расположенной на реке Оби. Станция снабжает теплом весь регион с 1985 года. Установленная мощность Сургутской ГРЭС составляет 4800 МВт. Сургутский энергообъект является лидером ...