Οι Αμερικανοί πρότειναν τη συλλογή ενέργειας για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων από τα μαγνητικά πεδία της κοντινής ηλεκτρικής καλωδίωσης

Το θέμα της εξαγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον «αέρα» - από ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο, δονήσεις, φως, υγρασία και πολλά άλλα - ανησυχεί τόσο τους πολιτικούς ερευνητές όσο και τους συναδέλφους τους με στολή. Η συμβολή σας σε αυτό το θέμα συνεισφέρουν επιστήμονες από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια. Από τα μαγνητικά πεδία της κοντινής ηλεκτρικής καλωδίωσης, κατάφεραν να εξάγουν ηλεκτρική ενέργεια με ισχύ πολλών milliwatts, η οποία αρκεί, για παράδειγμα, για να τροφοδοτήσει απευθείας ένα ψηφιακό ξυπνητήρι.

Δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Ενέργεια & περιβαλλοντική επιστήμη Στο άρθρο, οι επιστήμονες μίλησαν για υπολογισμούς και για την κατασκευή ειδικών μετατροπέων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων σε ηλεκτρικό ρεύμα. Το στοιχείο εξόρυξης κατασκευάζεται με τη μορφή μιας πολυστρωματικής λεπτής πλάκας με μόνιμο μαγνήτη στο ελεύθερο άκρο (το άλλο άκρο της πλάκας είναι στερεωμένο με ασφάλεια). Η ίδια η πλάκα αποτελείται από ένα πιεζοηλεκτρικό στρώμα και ένα στρώμα από μαγνητοσυσταλτικό υλικό (Fe85B5Si10 Metglas).

Το μαγνητοσυσταλτικό υλικό είναι ενδιαφέρον γιατί όταν αλλάζει η κατάσταση μαγνήτισης, ο όγκος και οι γραμμικές του διαστάσεις αλλάζουν. Το ενοχλητικό βουητό των πηνίων στις κάρτες βίντεο είναι, κατά κανόνα, μαγνητοσυστολικές αλλαγές στους πυρήνες. Στο εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο της συμβατικής ηλεκτρικής καλωδίωσης με συχνότητα 50 ή 60 Hz, η πλάκα Metglas αρχίζει να δονείται και να παραμορφώνει την πιεζοηλεκτρική πλάκα που είναι κολλημένη σε αυτήν. Το ρεύμα αρχίζει να ρέει στο δίκτυο που είναι συνδεδεμένο με τις πλάκες.

Ωστόσο, ένα μαγνητοσυσταλτικό υλικό σε συνδυασμό με ένα πιεζοηλεκτρικό παράγει μόνο έως και το 16% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από το στοιχείο. Η κύρια έξοδος προέρχεται από την ταλάντωση ενός μόνιμου μαγνήτη σε ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Υποστηρίζεται ότι η μέγιστη τάση στο στοιχείο φτάνει τα 80 V σε πεδίο 300 μT. Αλλά το πιο πολύτιμο είναι ότι το ανεπτυγμένο στοιχείο θα μπορούσε να παράγει αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει απευθείας ένα ψηφιακό ρολόι σε πεδίο μικρότερο από 50 μT σε απόσταση 20 cm από την ηλεκτρική καλωδίωση.

Επιστήμονες από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια πραγματοποίησαν την έρευνά τους μαζί με ερευνητές από το Virginia Tech και μια ομάδα από τη Διοίκηση Ανάπτυξης Μάχης του Στρατού των ΗΠΑ.

Πηγή: 3dnews.ru