اختصاصی دیدبان شمال:
به گزارش دیدبان شمال از اینترستینگ انجینیرینگ، یک حوزه تحقیقاتی، تحقیقات خود را با هدف جذب انرژی محیط و تبدیل آن به الکتریسیته برای حسگرها و سایر لوازم الکترونیکی کوچک ، توسعه بخشیده است.
این فناوری که به عنوان برداشت انرژی پیزوالکتریک شناخته میشود، به موادی متکی است که هنگام خم شدن، جریان تولید میکنند. برداشتکنندههای استاندارد شبیه تختههای شیرجه مینیاتوری هستند، با این حال با مشکلی آشنا برای شنوندگان رادیو روبرو هستند: آنها در یک فرکانس واحد بهترین عملکرد را دارند و بخش زیادی از پتانسیل مواد خود را هدر میدهند.
طراحی جدید حالت کششی،؛جاذب بیشتر ارتعاشات روزمره
محققان دانشگاه ملی تایوان در این فکر بودند که آیا یک برداشتکننده ارتعاش میتواند به جای تکیه بر یک سیستم ثابت، خود را تنظیم کند یا خیر. این تیم به رهبری پروفسور وی جیون سو، طرحی با عنوان «حالت کششی» ارائه دادند که حرکت خمشی معمول را با کشش یکنواخت جایگزین میکند.
در نمونه اولیه آنها، یک فیلم نازک PVDF مانند طبل محکم کشیده میشود و به کل سطح اجازه میدهد تا خم شود و برق تولید کند. این توزیع یکنواخت به این معنی است که بیشتر مواد به طور همزمان کار میکنند و راندمان را در طیف وسیعتری از ارتعاشات افزایش میدهند.
یک وزنه کشویی کوچک، کلید سازگاری دستگاه را فراهم میکند. این وزنه که توسط تعادل بین جاذبه و اینرسی هدایت میشود، با تغییر ارتعاشات، به طور خودکار جابهجا میشود. هنگامی که حرکت اطراف تشدید میشود، به سمت بیرون میلغزد و فرکانس طبیعی دستگاه برداشت را کاهش میدهد. هنگامی که لرزش فروکش میکند، جاذبه آن را به سمت داخل میکشد و دوباره فرکانس را افزایش میدهد.
این بازخورد داخلی به سیستم اجازه میدهد تا خود را در حین کار دوباره تنظیم کند و به برداشتکننده اجازه میدهد تا در حالت رزونانس باقی بماند و انرژی بیشتری را بدون هیچ کنترل خارجی جذب کند.
دستگاه کوچکی که بدون کنترل خارجی، 29 ولت برق تولید میکند
در آزمایشهای کنترلشده، این دستگاه خودتنظیم، نزدیک به دو برابر مدلهای استاندارد برق تولید کرد و در محدوده فرکانسی تقریباً دو برابر عمل کرد. در یک آزمایش، خروجی تقریباً ۲۹ ولت ثبت شد – رقمی چشمگیر برای دستگاهی به کوچکی کف دست.
به همان اندازه قابل توجه، سیستم به طور یکپارچه از حالتهای کمانرژی به حالتهای پرانرژی حرکت کرد و نشان داد که تنظیم خودکار آن فقط در حد تئوری نیست، بلکه یک ویژگی کاربردی است. با این حال، ارتعاشات شهری به ندرت ثابت میمانند – افت ترافیک، تغییرات آب و هوایی و روالهای روزانه باعث ایجاد ریتم ناهموار میشوند – و دستگاه برداشت فرکانس ثابت نمیتواند با این تغییرات همگام شود و با تغییر شرایط، کارایی خود را از دست میدهد.
با این حال، طراحی خودتنظیم، در حین اجرا تنظیم میشود، رزونانس خود را با محیط تطبیق میدهد و توان خروجی را ثابت نگه میدارد، دقیقاً مانند نوازندهای که به طور غریزی با ریتم در حال تغییر هماهنگ میشود.
