Группе исследователей из Великобритании удалось создать оригинальный генератор, который вырабатывает электроэнергию из естественных движений коленного сустава.
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.
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.
Журналист портала ГИПОРТ.РФ Анастасия Загрядская
