Американците предложиха да събират енергия за Интернет на нещата от магнитните полета на близките електропроводи

Темата за добиването на електрическа енергия от «въздуха» ― от електромагнитен шум, вибрации, светлина, влажност и много други ― вълнува както гражданските изследователи, така и техните колеги с пагони. Своя принос в тази тема дават учените от Държавния университет на Пенсилвания. От магнитните полета на близките електропроводи те успели да извлекат електрическа енергия с мощност от няколко миливата, което е достатъчно, например, за директно захранване на цифров будилник.

В публикувана статия в Energy & Environmental Science учените разказват за изчисленията и за изработването на специални преобразуватели на електромагнитни полета в електрически ток. Извличащият елемент е изработен под формата на многослойна тънка плоча с постоянен магнит на свободния край (другият край на плочата е надеждно закрепен). Самата плоча се състои от слой пиезоелектрик и слой от магнитострикционен материал (Fe85B5Si10 Metglas).

Магнитострикционният материал е интересен с това, че при изменение на състоянието на намагнитване, неговият обем и линейни размери се изменят. Досадното гудене на котви в видеокартите е обикновено магнитострикционни изменения в ядрата. В променливо магнитно поле на обикновени електропроводи с честота 50 или 60 Hz, плочката от Metglas започва да вибрира и деформира прикрепената към нея плоча от пиезоелектрик. В свързаната към плочите мрежа започва да тече ток.

Все пак, магнитострикционният материал в комбинация с пиезоелектрика произвежда само до 16 % от електричеството, генерирано от елемента. Основната продукция се дължи на колебанията на постоянния магнит в електромагнитното поле. Твърди се, че пиксовото напрежение на елемента достига 80 V в поле с сила от 300 μT. Но най-ценната информация е, че разработеният елемент може да добива достатъчно енергия за директно захранване на цифрови часовници в поле с сила под 50 μT на разстояние 20 см от електропровода.

Своето изследване учените от Държавния университет на Пенсилвания са водили заедно с изследователи от Virginia Tech и група от Командването за развитие на бойните способности на армията на САЩ.

Източник: 3dnews.ru