Обувь, производящая энергию, представлена инженерами
Инновационная технология для сбора и хранения энергии разработана инженерами Университета Висконсин-Мэдисон. По мнению автора изобретения Tom Krupenkin, разработка поможет снизить зависимость батарей в наших мобильных устройствах от электросети.
Встраиваемое в обувь устройство может захватывать энергию, вырабатываемую человеком во время ходьбы и сохранять ее для дальнейшего использования. Такая «энергетическая обувь» может быть особенно полезной для военных, которым в настоящее время приходится носить тяжелые батареи для питания их радиостанций, GPS навигаторов и очков ночного видения. Кроме того, это могло бы служить источником энергии для людей в отдаленных районах и развивающихся странах, не имеющих достаточно электрических сетей.
Krupenkin говорит: «Человек при ходьба вырабатывает много энергии.Теоретические оценки показывают, что он может производить до 10 ватт на один ботинок, и эта энергия просто уходит впустую, в виде тепла. В общей сложности 20 Вт при ходьбе — не мелочь, особенно по сравнению с требованиями к электропитанию большинства современных мобильных устройств».
Авторы считают, что этой энергии достаточно для питания широкого спектра мобильных устройств, включая смартфоны, планшеты, портативные компьютеры и фонарики. Например, типичный смартфон требует меньше двух ватт. «Мы разрабатываем новые методы прямого преобразования механического движения в электрическую энергию, которые подходят для этого типа приложений», сказал соавтор J. Ashley Taylor.
Новая технология сбора энергии использует «обратное электросмачивание», явление, открытое этой же командой впервые в 2011 году. Исследователи усовершенствовали методику, придумав методом «барботера». Устройство, типа барбортер, поясняет Taylor, не содержит подвижных механических частей и состоит из двух плоских пластин, разделенных небольшим промежутком, заполненным проводящей жидкости. Нижняя пластина покрыта крошечными отверстиями, через которые под давлением проходят пузыри. Пузырьки растут и прикоснувшись к верхней пластине, разрушаются.
Быстрый, повторяющийся рост и коллапс пузырьков толкает проводящую жидкость, создавая электрический заряд. «Высокая частота, которая нужно для эффективного преобразования энергии, не исходит от механического источника энергии, это внутреннее свойство барботера», добавляет Krupenkin. Исследователи утверждают, что их метод барботера потенциально способен создавать высокие плотности мощности, позволяя уменьшить и облегчить устройств энергетической уборки, которые могут быть соединены с широким кругом источников энергии. В предварительных экспериментах барбортер доказател правильность концепции, генерируя около 10 ватт на квадратный метр, и теоретические расчеты показывают, что он может производить до 10 киловатт на квадратный метр.
