Обувь собирает кинетическую энергию во время ходьбы

Команда исследователей утверждает, что совершили большой прорыв в давних попытках собрать и превратить энергию человеческого движения в куда более полезную энергию, разработав новый способ получения электроэнергии из наших шагов.

«Человеческая ходьба несет в себе много энергии», говорит Том Крупенкин (Tom Krupenkin), профессор машиностроения в Университете Висконсин-Мэдисон.

«Теоретические расчеты показывают, что человек может производить до 10 ватт с помощью только одного ботинка, и эта энергия просто тратится впустую в виде тепла. В общей сложности, 20 Вт при ходьбе – это не мелочь, особенно по сравнению с необходимым количеством электропитания большинства современных мобильных устройств».

До сих пор идея создания рабочей обуви, эффективно собирающую энергию была реальной, но трудновыполнимой задачей.

«Поэтому, мы разрабатываем новые методы прямого преобразования механического движения в электрическую энергию, которые подходят для этого типа приложений», говорит Крупенкин.

Обратное электросмачивание – это методика, разработанная Крупенкиным в качестве нового подхода к сбору механической энергии большой мощности. Она включает в себя проводящую жидкость, которая взаимодействует с поверхностью, покрытой нанопленкой, для производства электрической энергии.

Он опубликовал свою статью еще в 2011 году, где рассказал о возможностях разработанной методики производить энергию высокой плотности при помощи различных механических усилий, но есть один нюанс: методика требовала источник энергии с достаточно высокой частотой, более высокой, чем при человеческой ходьбе.

Поэтому исследователи совместили обратное электросмачивание с необычным для отрасли устройством, под названием барботер в попытке решить эту проблему.

Барботер не содержит подвижных механических частей, но состоит из двух плоских пластин с проводящей жидкостью между ними. В нижней пластине крошечные отверстия позволяют входить сжатому газу, который в свою очередь образует пузыри. Они растут в размерах, пока не вступают в контакт с верхней пластиной и разрываются. Резкое постоянное образование и разрыв пузырей циклично с большой частотой смывает и подаёт проводящую жидкость для генерирования электрического заряда.

Исследователи говорят, что этот метод может производить значительную мощность по отношению к площади поверхности генератора. Устройство, которое подтвердило работоспособность концепции, вырабатывало около 10 ватт на квадратный метр при первых экспериментах. Вдобавок они утверждают, что теоретические расчеты показывают возможность получения до 10 кВт.

Обувь может быть использована для зарядки мобильных устройств через зарядный кабель, адаптирована для военных служб или выступать в качестве источника питания для людей в отдаленных районах или развивающихся странах.

«Барботер действительно помогает в производстве энергии высокой плотности», говорит Крупенкин. «Для такого типа сбора механической энергии барботер обладает потенциалом, позволяя достичь самой высокой плотностью энергии, которую до сегодняшнего дня не демонстрировала какая-либо другая технология».

Крупенкин и Дж Эшли Тейлор (J. Ashley Taylor), старший научный сотрудник машиностроительного факультета Висконсинского университета в Мадисоне, создали компанию под названием InStep NanoPower, и ищут промышленных партнеров для коммерциализации технологии. Они уже объединились с компаний Vibram для разработки демонстрационной обуви со встроенным в подошву устройством для сбора энергии.

Facepla.net по материалам: news.wisc.edu

• < Дешевые зеленые батареи на гнилых яблоках
• Новый рекорд органических фотоэлементов >

Комментарии: