Podrážka boty by mohla dodávat elektřinu pro mobilní telefon

Nová technologie účinně přeměňuje mechanickou energii na elektřinu

Pokud by se „sběrač energie“ integroval do podrážky obuvi, mohl by na botu dodávat asi 10 wattů energie - dost pro malé mobilní zařízení. © Tom Krupenkin, J. Ashley Taylor / Instep Nanopower
číst nahlas

V budoucnu by mohla stačit i zásoba energie pro náš mobilní telefon nebo jiné přenosné elektrické spotřebiče. Protože američtí vědci nyní vyvinuli technologii, která umožňuje přeměnu energie našich pohybů přímo na elektřinu. Tento proces, označovaný jako reverzní elektrolyt, může přinést až 1 000 wattů energie na metr čtvereční, uvedli vědci v časopise Nature Communications. Reaguje na vibrace i tlak, a je proto univerzální.

Takový systém by mohl být například začleněn do podrážky bot, napsal Tom Krupenkin a J. Ashley Taylor z University of Wisconsin-Madison. Jejich výpočty by mohly přinést výnos až 10 wattů na stopu - a tedy dostatek energie pro provoz mobilního telefonu, iPodu nebo senzorů. Výzkumníci říkají, že elektřina může být přenášena kabelem nebo bezdrátově přes rádiové rozhraní. Na rozdíl od konvenčních baterií a dobíjecích baterií by se tento „sběrač energie“ neměl nabíjet zvlášť. Energie je již dodávána normální chůzí.

„Lidé jsou velmi výkonné stroje na výrobu energie, “ říká Krupenkin. Prudký muž mohl vytvořit až jeden kilowatt energie. „Doposud chyběla technologie, která dokáže tuto mechanickou energii efektivně přeměnit na elektrickou energii, “ říká výzkumník. Nový systém nyní tuto mezeru uzavírá. V dalším kroku chtějí vědci přizpůsobit svůj postup konkrétním aplikacím a učinit ho prakticky použitelným.

Mikrodonky v tenkém filmu sendviče

Základem technologie jsou četné kapičky vodivé kapaliny. Tyto leží mezi dvěma vrstvami speciálně strukturovaného tenkého filmu. V každém případě jsou pouze určité oblasti tohoto filmu vodivé a slouží jako kontaktní plocha.

S mechanickým tlakem nebo vibracemi se kapičky pohybují a jejich překrývání se mění s kontaktním povrchem. Jak se zmenšuje, část elektrického napětí normálně drženého mezi tenkou vrstvou a kapkami protéká elektrickým vodičem. Tento „přebytečný“ výkon lze nyní použít k ovládání elektrických zařízení. zobrazit

Čím vyšší je počet sousedících kapiček, tím vyšší je současný výnos, tvrdí vědci. Systém integrovaný do podešví obuvi by vyžadoval asi 1 000 kapek, aby bylo možné dodat asi 10 wattů na botu. Kvazi v G nsemarsch pak kapičky pohybují pevně vinutým kanálem mezi dvěma zásobníky kapaliny tam a zpět a vytvářejí elektřinu.

a: Výroba elektřiny vibracemi: Kapky vodivé kapaliny (červená) leží mezi dvěma tenkovrstvými vrstvami s elektrodami (žlutá). b: Výroba elektřiny přemístěním kapek (červená) ve vztahu k elektrodám uloženým v tenkém filmu (žlutá), c: Výroba elektřiny tlakem, d: princip zpětného elektrolytováníet: vodivý Kapky (modré) se překrývají někdy více, někdy méně s vodivou kontaktní oblastí (elektroda, černá), redukce této kontaktní oblasti umožňuje proudění napětí. Tom Krupenkin, J. Ashley Taylor

Nový systém uzavírá mezery mezi velmi malými a velmi velkými

Vědci píšou, že technologie, které přeměňují mechanický pohyb na elektrickou energii, existují téměř výhradně v makro nebo mikro měřítku. Na jedné straně existují větší jednotky, jako jsou větrné turbíny, na druhé slabé převaděče ve hodinky nebo některé senzory. „Co dosud chybělo, je výkon ve wattech, “ říká Taylor. Energie potřebná pro přenosnou elektroniku nyní pokrývá nový systém.

Podle vědců nebudou baterie a baterie v blízké budoucnosti zcela uloženy. Nový sběrač energie však může pomoci snížit jejich počet. To by také snížilo náklady a dopad výroby a likvidace baterií na životní prostředí. (Nature Communications, 2011; DOI: 10.1038 / ncomms1454)

(Nature Communications / University of Wisconsin-Madison / dapd, 24.08.2011 - NPO)