Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
Thiết bị thu năng lượng từ những dao động tần số thấp   11-09-2018
Một thiết bị đeo tay thu năng lượng có thể phát năng lượng từ việc đung đưa cánh tay khi đi bộ hoặc chạy bộ, theo một nhóm nghiên cứu gia đến từ Viện Nghiên cứu Vật liệu thuộc Trường Đại học bang Penn và Trường Đại học Utah. Thiết bị này có kích thước cỡ chiếc đồng hồ đeo tay, tạo ra đủ điện để vận hành một hệ thống theo dõi sức khỏe cá nhân.


“Các thiết bị chúng tôi chế tạo sử dụng những vật liệu được tối ưu hóa vận hành tốt hơn khoảng chừng 5 đến 50 lần so với bất cứ những thiết bị nào khác đã được báo cáo”, giáo sư Trolier-McKinstry đến từ Trường Đại học bang Penn cho biết.

Để cung cấp điện cho hàng triệu thiết bị, nhu cầu về những thiết bị thu năng lượng rất lớn. Bằng cách cung cấp năng lượng không ngừng cho một cục pin sạc hoặc một siêu tụ điện, những thiết bị thu năng lượng có thể giảm chi phí lao động để thu gom và tháo pin ra khi pin bị hỏng.

Một số tinh thể có thể tạo ra dòng điện khi bị nén hoặc những tinh thể này có thể biến đổi hình dạng khi gắn dòng điện vào. Hiệu ứng áp điện này được sử dụng trong các thiết bị siêu âm và định vị dưới mặt nước, và cũng được dùng để thu năng lượng.

Trong công trình nghiên cứu này, Trolier-McKinstry và cựu nghiên cứu sinh tiến sĩ của mình, Hong Goo Yeo, đã sử dụng một vật liệu áp điện nổi tiếng, PZT, và phủ vật liệu này lên cả hai mặt của một lá kim loại dẻo với độ dày gấp 4 hoặc 5 lần ở những thiết bị trước đây. Khối lượng vật liệu này càng lớn đồng nghĩa với việc sẽ phát ra nhiều điện hơn. Bằng cách định hướng cấu trúc tinh thể của lớp màng này để tối ưu hóa sự phân cực, hiệu suất thu năng lượng được gia tăng.

Trolier-McKinstry cho biết: “Có một số khó khăn về mặt khoa học khi tìm kiếm vật liệu tốt. Đầu tiên là làm sao để đạt được độ dày của lớp màng ở mức độ cao trên một lá kim loại dẻo. Sau đó, chúng tôi cần có định hướng tinh thể phù hợp để đạt được hiệu ứng áp điện mạnh nhất”.

Các cộng sự đến từ Trường Đại học Utah và Khoa Kỹ thuật Cơ khí của Trường Đại học bang Penn đã thiết kết một thiết bị mới lạ giống chiếc đồng hồ đeo tay, tích hợp vật liệu PZT và lá kim loại. Thiết bị này sử dụng một khối quay lệch tâm bằng đồng thau, xoay tự do, có gắn một cục nam châm, và rất nhiều con lắc bằng PZT có gắn nam châm trên mỗi con lắc. Khi cục nam châm trên khối quay đến gần một trong những con lắc này, các nam châm đẩy nhau và làm chệch hướng rồi giật khối quay này theo một quy trình được gọi là sự chuyển đổi tần số. Tần số thấp của một cái xoay cổ tay được chuyển đổi thành một dao động tần số cao hơn. Thiết kế của thiết bị này hiệu quả hơn một thiết bị thu điện từ tiêu chuẩn – giống như các thiết bị được sử dụng ở những chiếc đồng hồ tự động.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu tin rằng họ có thể nhân đôi công suất đầu ra bằng cách sử dụng quy trình nung kết lạnh, đây là một công nghệ tổng hợp nhiệt độ thấp do Trường Đại học bang Penn phát triển.

AT (Phys.org)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập