Главная » 2011 » Август » 24 » В обуви, генерирующей ток при ходьбе, будет использоваться эффект электросмачивания
9:48 PM
В обуви, генерирующей ток при ходьбе, будет использоваться эффект электросмачивания
Вызванное давлением изменение формы капель жидкости на заключённых в тонкие трубки миниатюрных электродах способно генерировать ток мощностью до 20 Вт. Всякий раз, когда наша нога соприкасается с поверхностью, до 10 Вт энергии рассеивается в виде тепла. Попытки преобразовывать этот «энергоклондайк» в электричество до сих пор ограничивались использованием вибрирующих пластин или пьезоэлектрических материалов. Результаты были не ахти, мощность обуви как генератора составляла в лучшем случае несколько мВт. Но тут на сцену вышли инженеры Том Крупенкин и Эшли Тейлор из Университета Висконсина (Мэдисон, США) и предложили обратить внимание на технологию, которая теоретически способна довести мощность «электрогенерирующей обуви» до 20 Вт. Речь идёт о давно известном эффекте электросмачивания — изменении формы капель жидкости на заряженных поверхностях. Электросмачивание уже имеет множество применений; в частности, эффект отличился в производстве электронной бумаги.
Так вот, исследователи из Мэдисона используют изменение формы капель между покрытыми диэлектриком поверхностями для создания заряда, который с помощью резистора превращается в переменный ток. В лабораторном эксперименте применялись пучки тонких электродов с диэлектрическим (оксид тантала) покрытием, заключенные в каналы шириной несколько миллиметров. Рабочими жидкостями были ртуть и галинстан. Всего 150 миниатюрных капель позволили получить ток мощностью в несколько мВт; по расчётам исследователей, генератор площадью 40 см² с тысячью капель способен выдавать до 10 Вт. Непропорциональное увеличение мощности сторонние эксперты объясняют пьезоэлектрическими свойствами оксида тантала. Крупенкин (выпускник МФТИ 1992 года) и Тейлор запатентовали изобретение и основали компанию InStep NanoPower. По их мнению, электрогенерирующая обувь пригодится жителям развивающихся стран (а как же стоимость?) и тем, у кого на улице разрядился мобильный телефон (два часа ходьбы в кроссовках-генераторах зарядят батарею полностью). Потенциальный объём рынка, согласно владельцам InStep NanoPower, составляет $17 млрд. А ещё (как нам кажется) изобретением могут заинтересоваться исследовательские подразделения американских вооружённых сил; возможности масштабирования технологии, кстати говоря, велики. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
