Physics of Fluids
Исследователи из Индии создали простой ветрогенератор из гибкого полимерного листа с пьезоэлектрическими элементами.
В своей работе ученые из Индийского института технологий в Мумбаи прикрепили гибкую пластину с пьезоэлектрическим листом к внешней стороне цилиндра, который обдувался воздухом. Ветер заставлял пластину развеваться как флаг.
При низкой скорости ветра пластина совершала слабые вынужденные колебания. Однако увеличение скорости воздушного потока продемонстрировало высокоамплитудные, периодические колебания, которые существенно увеличивали деформацию пьезоэлектрического материала и генерацию электричества.
По словам исследователей, предыдущие аналогичные разработки позволяли генерировать лишь несколько микроватт мощности при схожей скорости ветра. Уточняя толщину, длину и гибкость пластины, а также точно подбирая электрическое сопротивление цепи, ученым удалось увеличить выходную мощность в 2-3 раза.
Чтобы проверить эффективность собственного устройства на практике, исследователи построили схему выпрямителя и накопителя и продемонстрировали, что сгенерированной энергии хватает для питания до 20 светодиодов. По их словам, накопленного заряда хватит даже для кратковременного питания до 40 светодиодов.
Ученые подчеркивают, что полученные результаты доказывают потенциал их ветрогенератора для использования в автономных маломощных устройствах, в частности, датчиках мониторинга окружающей среды или беспроводных узлах связи в отдаленных и труднодоступных районах. Тем не менее, остаются важные проблемы, особенно в повышении эффективности преобразования энергии и оптимизации конструкции для практического применения.
«В отличие от традиционных турбин, такие генераторы не имеют вращающихся частей, требуют минимального обслуживания и могут быть легко интегрированы в городскую или природную среду. Поскольку мир ищет более умные, более компактные и экологичные способы получения энергии, этот генератор с флаттерным приводом может просто использовать попутный ветер», — отмечают исследователи
Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of Fluids
Источник: TechXplore