Вітрогенератор без обертових частин виробляє енергію за допомогою п’єзоелектрики

Дослідники з Індії створили простий вітрогенератор з гнучкого полімерного листа з п’єзоелектричними елементами.

У своїй роботі науковці з Індійського інституту технологій у Мумбаї прикріпили гнучку пластину з п’єзоелектричним листом до зовнішньої сторони циліндру, що обдувався повітрям. Вітер змушував пластину майоріти наче прапор. 

За низької швидкості вітру пластина здійснювала слабкі вимушені коливання. Однак збільшення швидкості повітряного потоку продемонструвало високоамплітудні, періодичні коливання, які істотно збільшували деформацію п’єзоелектричного матеріалу та генерацію електрики. 

За словами дослідників, попередні аналогічні розробки дозволяли генерувати лише кілька мікроват потужності за схожої швидкості вітру. Уточнюючи товщину, довжину та гнучкість пластини, а також точно підбираючи електричний опір ланцюга, науковцям вдалось збільшити вихідну потужність у 2-3 рази.

Щоб перевірити ефективність власного пристрою на практиці, дослідники побудували схему випрямляча та накопичувача і продемонстрували, що згенерованої енергії вистачає для живлення до 20 світлодіодів. За їхніми словами, накопиченого заряду вистачить навіть для короткочасного живлення до 40 світлодіодів. 

Науковці підкреслюють, що отримані результати доводять потенціал їхнього вітрогенератора для використання у автономних малопотужних пристроях, зокрема, датчиках моніторингу навколишнього середовища або бездротових вузлах зв’язку у віддалених та важкодоступних районах. Тим не менш, залишаються важливі проблеми, особливо у підвищенні ефективності перетворення енергії та оптимізації конструкції для практичного застосування.

Результати дослідження опубліковані у журналі Physics of Fluids

Джерело: TechXplore