Энергия "на коленке": разработан новый механический генератор

Новое оригинальное устройство можно использовать для питания самых разных мобильных устройств, таких как мониторы сердечного ритма, шагомеры, акселерометры, смартфоны, военные средства связи, наблюдения и т.д.

Генератор крепится ремнями на внешней стороне ноги в районе коленного сустава.

Устройство коленного генератора: в центре зеленый вал с четырьмя пластинками пьезоэлектрика, которые ударяют по плектрам

Основой генератора является кольцо с 72 плектрами – особыми полиимидными пластинками толщиной 125 мкм, которые во время ходьбы и проворачивания кольца ударяют по 4 биморфным пьезоэлектрическим пластинам. Биморфные пьезоэлектрики обычно представляют собой пластинки, состоящие из двух склеенных слоев пьезоэлектрического материала. Во время ходьбы плектры заставляют пьезоэлектрические пластинки вибрировать и таким образом вырабатывать электроэнергию. Благодаря многочисленным испытаниям и компьютерному моделированию удалось разработать прибор, который создает минимум сопротивления движению коленного сустава.

Прототип устройства выглядит громоздко, но разработчики уверяют, что его можно уменьшить при одновременном увеличении мощности

В настоящее время прототип коленного генератора способен вырабатывать всего около 2 милливатт мощности, но исследователи считают, что с помощью простых модификаций выход энергии можно увеличь до 30 милливатт и более. Этого достаточно, например, для современных GPS-приемников и систем беспроводной передачи данных.

Колено само по себе является идеальным местом для установки механических электрогенераторов. Оно имеет большие скорость и угол сгибания во время ходьбы, что теоретически позволяет вырабатывать большое количество энергии. В то же время, потерю пары ватт мощности крепкие мышцы ноги даже не ощутят. Ранее уже создавались громоздкие магнитные генераторы, которые «отбирали» у ноги почти 5 Вт мощности.

Пока ученые занимаются созданием более компактной и мощной версии коленного генератора, которую можно будет производить промышленно. Изначально же они ориентировались на военный проект Министерства обороны Великобритании, которое хочет избавить своих солдат от необходимости носить с собой по несколько килограмм аккумуляторов.