Производството на електроенергия от „въздуха” вълнува отдавна изследователите
(снимка: CC0 Public Domain)
Американски изследователи предлагат иновативна технология за събиране на енергия за електронните джаджи от магнитните полета на най-близкото окабеляване, става ясно от публикация в сп. „Energy & Environmental Science”.
Възможността за производство на електроенергия от „въздуха” (от електромагнитния шум, вибрациите, светлината, влажността и др.) вълнува както цивилните изследователи, така и техните колеги с пагони. Поредната разработка в тази област е на учени от университета в Пенсилвания.
Изследователите са успели да извлекат електричество с мощност няколко миливата от магнитните полета на близкото електрическо окабеляване, което е достатъчно за захранване на цифров часовник. За целта те използват специални преобразуватели на електромагнитни полета в електрически ток.
Добиващият елемент е направен под формата на многопластова тънка плоча с постоянен магнит в свободния край, докато другият край е здраво фиксиран. Самата плоча се състои от пиезоелектричен слой и слой от магнитостриктивен материал (Fe85B5Si10 Metglas).
Магнитостриктивният материал е интересен с това, че когато състоянието на намагнитване се променя, неговият обем и линейни размери също се променят. Досадното бръмчене на бобини във видеокартите идва именно от магнитострикционни промени в сърцевината.
В променливото магнитно поле на конвенционален електрически проводник с честота 50 или 60 Hz плочата Metglas започва да вибрира и да деформира пиезоелектричната пластина, залепена върху нея. В свързаната към пластините мрежа започва да тече ток.
Но магнитостриктивният материал, сдвоен с пиезоелектрик, осигурява само до 16% от електроенергията, генерирана от целия елемент. Основният добив идва от трептенето на постоянния магнит в електромагнитно поле.
Твърди се, че пиковото напрежение в клетката достига 80 V в поле от 300 μT. Но най-ценното е, че разработеният елемент би могъл да произвежда достатъчно енергия за директно захранване на цифров часовник в поле със сила по-малка от 50 μT на разстояние 20 см от окабеляването.
Учените от университета в Пенсилвания провеждат своите изследвания заедно с екип на Virginia Tech и военни специалисти. Комерсиалната реализация на технологията вероятно е далеч във времето.