Сотовые телефоны, которые вообще не нужно заряжать? Устройства, питающиеся звуковыми волнами
Представьте себе самозаряжающийся мобильник, который вообще не требует подзарядки, благодаря способности конвертировать звуковые волны, производимые пользователем в энергию, необходимую для работы.
04.12.08 15:04
2
56
Это не столь нереально, как может показаться! Доказательство – последняя разработка Тахира Кагина (Tahir Cagin) профессора департамента химических технологий имени Арти МакФеррина в Техасском университете (Texas A&M University).
С помощью материалов, известных в научных кругах как ‘пьезоэлектрические материалы’, Кагин, чьё исследование основано на нанотехнологии, сделал важное открытие в области преобразования энергии – область разработок самозаряжающихся устройств, которые не требуют заменяемых источников питания, таких как аккумуляторы.
(Фото: iStockphoto/Roberta Casaliggi)
В частности Кагин совместно с коллегами из Университета Хьюстона обнаружил, что определённый тип пьезоэлектрических материалов способен преобразовывать энергию в 100 процентном увеличении при производстве в очень малых размерах – в данном случае толщина должна быть 21 нанометр.
Более того, когда материалы производятся больше или меньше этого особого размера, они показывают значительное снижение способностей преобразовывать энергию, заявил он.
Данные исследования могут оказать глубокое влияние на электронные устройства малой мощности, такие как сотовые телефоны, лэптопы, персональные коммуникаторы и другие, связанные с компьютером устройства, которые применяются всеми от среднего потребителя до стражей порядка и даже солдат на поле сражения.
Многие из этих высокотехнологичных устройств включают компоненты, которые измеряются в нанометрах – микроскопическая единица измерения, представляющая одну миллиардную часть метра. Атомы и молекулы измеряются в нанометрах, а человеческий волос составляет примерно 100,000 нанометров в ширину.
Вклад Кагина может быть огромным. Его открытие способно продвинуть далеко вперёд область, популярность которой растёт благодаря потребительскому спросу на компактные портативные и беспроводные устройства с длительным сроком службы.
Но кроме простого удобства потребителя самозаряжающиеся устройства главным образом интересны некоторым федеральным службам.
Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США (DARPA) разработало метод для солдат в полевых условиях, позволяющий генерировать энергию для портативного оборудования просто из энергии хождения. И датчики – такие как те, что используются для определения взрывчатых веществ – могли бы извлечь огромную пользу из самозаряжающейся технологии, которая отбросит необходимость проверки и замены батарей.
Ключ данной технологии, как объяснил Кагин, - пьезоэлектрические материалы. От греческого ‘piezein’- сжимать, это материалы (обычно кристаллы или керамика) которые производят напряжение под действием формы механического воздействия. И наоборот, они демонстрируют изменение физических свойств под действием электрического поля.
Пьезоэлектрические материалы – не новая концепция, они были открыты французскими учёными ещё в 1880-х. Впервые их применяли в сонарных устройствах во время первой мировой войны. Сегодня их можно найти в микрофонах и кварцевых часах. Прикуриватели в автомобилях также содержат пьезоэлектрические материалы. Нажатие кнопки прикуривателя воздействует на пьезоэлектрический кристалл, который в свою очередь производит достаточно напряжения для того, чтобы создать искру и зажечь газ.
В больших масштабах некоторые ночные клубы Европы оборудованы танцполами, построенными с применением пьезоэлектрических материалов, которые поглощают и преобразуют энергию шагов, производя электричество для клуба. Кроме того, есть данные о том, что в одном из Гонконгских тренажёрных залов используется технология, которая преобразует энергию от упражнений для питания осветительного и музыкального оборудования.
--------
Поломка в телефоне легко решается в сервисном центре. Например, Вашему вниманию представлен самсунг галакси ремонт от компании RDMservice. Более детально ознакомиться с предлагаемыми услугами можно на сайте http://rdmservice.ru.
Комментарии:
ellymeПредставьте себе самозаряжающийся мобильник, который вообще не требует подзарядки, благодаря способности конвертировать звуковые волны, производимые пользователем в энергию, необходимую для работы.
ещё Перельман (другой) писал в своей "Занимательной физике", что переносимая звуковыми волнами энергия весьма невелика. даже пример приводил: тысяче человек нужно громко кричать несколько лет, чтобы энергией их звука можно было вскипятить чайник. так что..
xrknnellymeПредставьте себе самозаряжающийся мобильник, который вообще не требует подзарядки, благодаря способности конвертировать звуковые волны, производимые пользователем в энергию, необходимую для работы.
ещё Перельман (другой) писал в своей Занимательной физике, что переносимая звуковыми волнами энергия весьма невелика. даже пример приводил: тысяче человек нужно громко кричать несколько лет, чтобы энергией их звука можно было вскипятить чайник. так что..
+1. Может я где то ошибаюсь но:
число децибел N = 10 lg (I/I0)где I — интенсивность звука, I0 = 10^-12
Возьмём стандартные уличные 80 децибел. Получаем интенсивность примерно равную 10^-4 Вт/м2.
Длина IPhone 0.115 м Ширина 0.062 м
Итого полезная площадь IPhone 0.007 метра
Итак при 100 процентном КПД преобразования получим 0.7 мкВт
Для сравнения устройства питающиеся солнечной энергией для зарядки портативных устройств выдают от 2-5 Вт.
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения
Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.
Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений.
Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее
e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.
e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого. Ранее эта система была не популярна. Затем вспыхнул COVID-19, и все перешли на «удалёнку»: школы, ВУЗы, компании. Электронное обучение стало нужным в глобальном мас...
28.12.23 18:10
0
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений
Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.
Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.
Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба
Для архитектуры Саудовской Аравии 2023 год оказался просто невероятным. Сначала страна подтвердила, что строительство 170-километрового (105 миль) здания The Line будет продолжено, затем раскрыла планы строительства кубовидной башни, способной вместить 20 зданий Empire State Buildings.
Теперь страна возобновила реализацию своего амбициозного плана по
строительству нового самого высокого здания в мире - башни Джидда.
С момента
завершения строительства в 2010 году дубайская башня Бурдж-Халифа (Burj Khalifa), высота которой составляет 828 м (2 717 футов), остается самым высоким
рукотворным сооружением в мире. Хотя окончательная высота башни Джидда пока
неизвестна, но она значитель...
22.09.23 09:06
0
«Квантовая суперхимия» впервые наблюдалась в лабораторных экспериментах
Ученые из Чикагского университета обнаружили первое свидетельство явления под названием «квантовая суперхимия». Давно предсказанный, но так и не подтвержденный, этот эффект может ускорить химические реакции, дать ученым больше контроля над ними и послужить основой для квантовых вычислений.
Все виды необічного
поведения проявляются на квантовом уровне. Атомы могут находиться в нескольких
состояниях одновременно, запутываться настолько, что мгновенно обмениваются
информацией на любом расстоянии, или создавать туннели через барьеры, которые
они не должны пересекать. Ученые пытаются использовать эти явления для более
мощных вычислений, систем связи и других технологий.
Теперь команда
о...
08.08.23 17:36
0
Умная ткань с покрытием из жидкого металла «заживает» при порезах и отталкивает бактерии
Наука продолжает развивать умные ткани, которые реагируют на изменения окружающей среды и предоставляют больше «услуг» своим владельцам.
Группа
международных исследователей создала пригодную для носки ткань, которая
восстанавливается, обладает антибактериальными свойствами и даже может
использоваться для контроля сердечного ритма человека. Исследователи из США,
Австралии и Южной Кореи создали ткань с высокой проводимостью, погрузив ее в
частицы жидкого металла.
Частицы жидкого
металла обладают многими преимуществами: высокой тепло...
03.05.23 13:46
0
Лазер обнаруживает и идентифицирует бактерий за считанные минуты
Чтобы увидеть, какой тип бактерий присутствуют в образце жидкости, необходимо выращивать бактериальные культуры в лаборатории в течение нескольких часов или даже дней. Новая лазерная техника работает всего за несколько минут.
Уже было
известно, что при воздействии лазерного света бактерии отражают свет обратно в
спектральном образце, который уникален для этого конкретного вида.
Проблема в том,
что другие микроскопические объекты в образце, такие как клетки крови или
вирусы, также отражают свет, придавая ему свой уникальный оттенок. То есть
спектральный «отпечаток пальца» бактерии теряется среди фонового шума, поэтому
...
04.03.23 11:39
0
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися
Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.
Солнечная энергия
— крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно
себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов
солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь
исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой
концепции.
Команда создала
покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
