科学家尝试将震动转为绿色电力
时间:2017-12-07

  科学网 - 科学家试图撼动绿色电力

  根据最近的一项研究,人们的生活和工作场所的冲击可以更广泛地用作清洁的能源资源,这个被称为能量收集的概念已经提出了十多年,现在英国科学家正在研究更大范围的振动可以用于此目的,他们希望有一天能量收集能够为更多的人使用,例如心率监测器和手机。

  商业能量收集设备已经存在,例如使用从工业泵到监测泵状态的功率传感器的振动。在这项最新的研究中,英国布里斯托尔大学的研究人员正在探索利用大型机械(如直升机和火车)产生的振动来发电的方法,以及家用电器的振动和人体运动。

  领导该项目的布里斯托大学的Stephen Burrow博士解释说,这种振动能量收集设备在末端使用带有线圈的弹簧,该弹簧使用称为共振的现象,膨胀的振动可以获得有用的能量。他补充说,即使是毫瓦级的小功率也可以为小型设备(如心率监测器或发动机温度传感器)供电,并且可以为MP3播放器或手机等低功耗设备充电。

  Burrow解释说,共振是物体的相对较大的振动,其直接结果是另一物体上的较小的振动,而第二物体产生类似于第一物体的自然共振的振动。物体的自然共振频率是外部刺激激发时自然振动的频率。

  现有设备可以检测到的振动频率(每秒振动)的范围很窄。如果振动没有以正确的频率发生,则产生的功率几乎不可用。这是应用中的一个大问题,如运输或人体运动,振动的频率总是在变化。

  为了克服这个限制,布里斯托大学的研究小组正在开发一种新的装置,其中线圈和弹簧在更宽的频率范围内共振,这将允许检测更大范围的振动,从而增加能量收集的贡献研究人员认为这一结果可以通过探索非线性弹簧的特性来实现。

  据介绍,在弹性极限内,弹簧与弹簧的弹簧长度成正比,这就是胡克定律,非线性弹簧的弹簧力与弹簧长度的关系是复杂的,弹簧可以根据压缩的硬度和刚度来设计,当这些弹簧用于能量收集时,线圈和弹簧不再在一个频率上谐振,而是响应较宽范围的振动频率。

  能量收集会产生低水平的类似电池的电量,但不需要电池更换或电池内部化学物质的潜在危害和污染。它们也可以用于不适合硬布线,容易损坏或不易维护的地方。

  这种机器被广泛使用,例如为测量人体心率,体温和血压,或发动机部件的压力,建筑物结构部件以及在轨道上运行的列车的监测提供无线监测和诊断传感器的供电。Brake温度。

  Burrow补充说:振动形式有许多免费的清洁能源,但还没有被使用。更广泛的能量收集可以为满足能源需求提供更有效,更可持续的解决方案。他预测,更广泛的频率能量收集设备预计将在五年内投入实际使用。 (方集团)

  “科学时报”(2010-2-25 A4国际)