Як мобільні пристрої будуть заряджати в майбутньому

Вважається, що смартфон зайнятої людини в рік з'їдає більше електроенергії, ніж холодильник. Але це не означає, що один раз рівень акумулятора падає на мінімум, смартфон повинен бути розміщений на стіні в місці холодильника.

Бездротова потужність на шляху, вона прийде до нас найближчим часом. Енергетика – це все навколо нас, але більшість з них не використовується.

Вчені та інженери поєднуються якнайшвидший спосіб збору енергії з навколишнього середовища і навіть від себе. Наприклад, шляхом перетворення надлишку тепла в електрику, або з випадку, здатного поглинати енергію коливань під час ходьби або від водіння автомобіля.

Не про бездротову зарядку, це про те, що вона здатна збирати енергію з усього світу. На відміну від зайнятості акрів полів з сонячними панелями або встановленням стометрових вітротурбін, інженери намагаються знайти енергію в перепаді температур, екологічних коливань або ходьби людини. Це непросте завдання як інженерів, так і для мобільних розробників, оскільки такі інновації не повинні заважати наше повсякденне життя.

Так, є вже такі пристрої, але найсерйозніші відкриття в лабораторіях. Сьогодні ми будемо говорити про деякі перспективні способи використання мобільних пристроїв, які працюють у всьому світі.

Термоелектрика



Одяг з термоелектричних матеріалів буде виробляти енергію протягом всього дня. Електрони затримать від теплого до холоду, створюючи струм. Переміщення з одного металевого провідника на інший, струм генерує заряд. Підключіть кабель до точки перетину і ви будете мати електрику.

Людина є постійним джерелом тепла. Назад у 2010 році мобільний оператор Orange показав Power Wellies (завантажувальні черевики) - найбільш поширені мудні чоботи з термоелектричною вставкою в підошві для зарядки мобільних телефонів. У 2013 році Vodafone продемонстрував спальні пакети та шорти з термоелектричними кишенями. Помаранчевий говорить, що кожні 12 годин ходьби в цих черевики дає 1 годину автономного життя. кишені Водафона дають півгодини розмов на мобільний телефон на кожні 8 годин, витрачених на спальний мішок.

Тепер про труднощі, які необхідно подолати. Збір тепла і перетворення його в електрику за допомогою термоелектриків досить легко, але сам процес залишається неефективним. До сих пір можна зібрати не більше 20% тепла. Але це не найбільша проблема. Справа в тому, що кількість заряду, отриманих термоелектриками, більша різниця температури. Тому, якщо температура навколишнього повітря близька до температури тіла людини, то потік виробленої енергії перетвориться в дуже тонку хитрість.

Зараз про потенціал цієї технології. З огляду на низький енергетичний ліміт, термоелектрика навряд чи є кращим джерелом енергії. Для використання в вбудованих медичних датчиках і фітнес-тренери можуть бути використані в певній мірі. Один перспективний термоелектричний матеріал називається Power Felt, тканина, створена в Університеті Wake Forest в Північній Кароліні. Ця тканина виготовляється з переплетення вуглецевих нанотрубок і пластикових ниток, вона відмінно підходить для пошиття повноцінного одягу. І якщо вчені можуть позбутися від зайвих дротів, то термоелектричний одяг, який охоплює більшість тіла, зможе зібрати достатню кількість тепла для цієї технології, щоб стати популярними.

П'єзоелектрика



Якщо ви стиснете, стейк або інше не впливає на деякі матеріали, в першу чергу кварц, вони створюють електричний заряд. Ефект повинен викликати коливання в цьому матеріалі тільки певну частоту.

На даний момент ця технологія вже знайшла своє застосування в пристроях з низьким енергоспоживанням. Наприклад, пульт дистанційного керування з філіпса та Арвені. Інженери оптимістично ставляться до застосування п’єзоелектричних пристроїв у мобільній галузі. Але поточні матеріали, доступні на даний момент, не можуть збирати достатню потужність для мобільних пристроїв. Є навіть патент на п'єзоелектричну клавіатуру, яка була зареєстрована в 1989 році. Але до тих пір, поки є спосіб збільшити кількість потужності, ми не побачимо ноутбуки, які заряджають від клавіш.

Основна проблема з цією технологією полягає в тому, що п'єзоелектричні матеріали не забезпечують точну частоту, до якої вони повинні бути налаштовані. Деякі керамічні матеріали здатні працювати з вібраціями широкої частоти, але вони дуже крихкі і тому не підходять для мобільних пристроїв, особливо для гнучких.

Але є один спосіб, який полягає в тому, щоб змінити структуру матеріалу, який може зробити його гнучким. Д-р Худун Ван з університету Вісконсін вже створив бісквітно-подібний п'єзоелектрик, розмір якого можна регулювати в будь-який пристрій. Мобільний пристрій, що загортається в цьому матеріалі, можна заряджати безпосередньо на борт автомобіля. «Справа акумулятора натискає на мобільний телефон, викликаючи його вібрувати», – пояснює він, «так ми вирішуємо проблему з роботою на резонансній частоті. й

Біомеханіка



Біомеханічні пристрої використовують рухи тіла людини для приводу мініатюрних генераторів. Наприклад, ми можемо використовувати потужність наших колін, оскільки вони вигинаються і випрямляють під час ходьби.

Продається біомеханіка. В той же час військові вже використовують колінний латунь PowerWalk від Bionic Power. Компанія стверджує, що година прогулянка з брекетами на обох ногах дозволить вам заряджати чотири мобільні телефони. Вам не потрібно процідити свою уяву, щоб уявити, як популярний цей пристрій буде серед людей, які люблять забути в природу і активний відпочинок.

Велосипед динамос, наприклад, не технічнісно розглянуті біомеханіки, але вони вже багато десятиліть і використовуються для живлення велосипедних фар. І нещодавно кілька компаній показали спеціальні адаптери USB для велосипедів, що дозволяють заряджати мобільні пристрої під час катання.

Біомеханічні енергетичні колектори можуть генерувати велику кількість енергії, але вони виглядають дуже грубо. Звісно, колінні брекети стануть меншими і меншими за час, але вам все одно доведеться пам'ятати, щоб носити їх вранці. Індикатор незручності може обмежити обсяг таких пристроїв, таких як подорожі, верхова їзда, спорт або військові.

Сонячна електростанція



Зарядні пристрої Mobile Solar Starter Комплекти: Панель прикріплюється до сумки і акумулятор легко вписується в руці.

Сонячна енергетика працює тому, що є матеріали, які виробляють електричний струм, коли світло потрапляє на них.

За допомогою сонячної енергії вже десятки способів заряджати мобільний телефон. Але всі ці методи вимагають багато часу, виходить, що набагато простіше знайти вихід, ніж заряджати ваш гаджет від сонячних променів. Єдиним реальним варіантом є панель з зарядних пристроїв німецької компанії. Цей пристрій коштує дорого, але використовує власний зовнішній акумулятор, який має достатню потужність для зарядки двох мобільних телефонів. Крім того, пристрій може бути легко прикріплений до сумки або рюкзака.





Але є так званий обмеженням Shockley-Queisser, правило фізики, який стверджує, що акумуляторна клітина не може збирати більше 29 відсотків сонячної енергії, яка її переглядає. Розмір сонячних панелей для особистого використання не дозволяє збирати потрібну кількість енергії навіть в найбільш вигідних умовах. Дуже поняття «мобільної енергії» означає, що людина перебуває в русі, не чекаючи його пристрою на заряд.

Є вже чутки, що Apple збирається зробити живлення iWatch Solar.


р.



Цього року Яблука може дати нам нове відчуття, проводячи ще раз, що це найбільш інноваційна компанія світу.





Джерело: zeleneet.com