Keine Batterien erforderlich: Zukünftige Geräte konnte sich antreiben

Eine sterbende Batterie auf einem Handy oder iPod ist in der Regel eine einfache Unannehmlichkeit, aber es kann potentiell Leben ruinieren. Forschung zeigt nun, dass Hightech-Geräte macht sich in der Zukunft von Druckwellen in Energie umwandeln können. Kein Aufladen erforderlich.

Die Erkenntnisse, detailliert in diesem Herbst in der Zeitschrift Physische Überprüfung B, könnten möglicherweise tiefgreifende Auswirkungen für Niedrigstrom-elektronische Geräte wie Laptops, persönlichen Kommunikatoren und zahlreiche andere computerbezogene Geräte von jedem aus der Durchschnittsverbraucher, Vollzugsbeamte und sogar Soldaten auf dem Schlachtfeld verwendet haben.

Das Feld hinter dieser Innovation ist "Piezowerkstoffe", die darauf abzielt, Eigenversorgungs Elektronik, wodurch die Notwendigkeit für austauschbare Netzteile, wie Batterien zu entwickeln. Piezowerkstoffe sind eigentlich Materialien, wie z. B. Kristallen oder Keramiken, die eine erhebliche Menge an Spannung zu erzeugen, wenn eine Form von mechanischen Stress, wie z. B. einen Stoß angewendet wird.

Das Konzept ist nicht neu. Es diente im ersten Weltkrieg in Sonargeräte und gilt heute in Auto-Zigarettenanzünder. Pressen Sie die leichtere gedrückt verursacht Auswirkungen auf einen piezoelektrischen Kristall, der wiederum genügend Spannung produziert um einen Funken zu schaffen und das Gas zu entzünden.

Gibt es andere Mechanismen als "pushen", die können
Druckwellen um Energie in piezoelektrische Materialien Funken zu erzeugen.
Stellen Sie eine Eigenversorgungs Handy, zum Beispiel, das muss nicht sein
Rechnung, da es wandelt Schallwellen erzeugt durch den Benutzer in die Energie es
muss man nicht laufen.

Einige Nachtclubs in Europa verfügen nun über Tanzflächen mit Piezowerkstoffe gebaut, die
absorbieren und Energie von Spuren wandeln, um zu helfen, macht Licht in die
Verein. Und ein Hong Kong Gym angeblich nutzt die Technologie, um
Convery Energie aus Trainierende zu helfen, ihren Lichtern und Musik macht.

Tahir Cagin, Chemie-Ingenieur an der Texas A & M University und seine Partner von der University of Houston, studieren die piezoelektrische Konzept. Für dieses Projekt, verfeinert sie piezoelektrische Materialien mit nanoskaligen Dimensionen (Atome und Moleküle werden in Nanometern gemessen, und ein menschliches Haar ist etwa 100.000 Nanometer breit). Studium der Piezowerkstoffe in mikroskopisch kleinen Einheiten ist ein relativ neues Unterfangen, aber ein wichtiger Schritt auf dem Weg in Richtung erfinden ein Eigenversorgungs Handy und andere portable, High-Tech-Geräte, die diese winzigen Komponenten bereits enthalten.

Insbesondere Cagin und sein Team haben festgestellt, dass eine bestimmte Art von piezoelektrischen Materials kann seine Energie verdoppeln wenn eine sehr kleine Größe gefertigt – in diesem Fall etwa 21 Nanometer Dicke.

"Das Material [, mit denen wir arbeiten sind] hat eine Eigenschaft, die die Mechanik Energie zu ernten ist. Wir erwarten, dass sobald die Materialien auf nanoskaligen Dimensionen reduziert, eine Erhöhung bei der Umwandlung von Energie wäre Leistung. Dann wollten wir wissen, dass wenn die Dimensionen kleiner und kleiner, gemacht würden, gäbe es einen ständigen Wechsel, gepaart mit dem,"Cagin sagte LiveScience.

Aber es stellt sich heraus, wenn Materialien entstehen größer oder kleiner als etwa 21 Nanometer Dicke, sie zeigen eine signifikante Abnahme in ihrer Energie-Umwandlung, fügte er hinzu.

Wesentliche Änderungen im Maßstab, insbesondere im Rahmen solcher winzigen Einheiten, macht ein Material reagieren unterschiedlich und werden anfälliger, aus seiner Umgebung zu ändern.

"Recht jetzt, wir suchen nach Materialien und Materialsysteme, die verschiedene Energiequellen, z. B. thermischer und mechanischer Energie und ihre Einflüsse für kleine und große Anwendungen, ernten", sagte Cagin. "Wir wollen auch, miteinander zu vermischen, diese verschiedenen Materialien und ihre Verarbeitung Ansätze, Strukturen für Energy harvesting Leistungssteigerung zu generieren."

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