|  | 15 января 2014 | Нанотехнологии

Машины-монстры: Самый маленький в мире ветряной генератор

Микроветрогенератор


Научный сотрудник Смита Рао (Smitha Rao) и профессор электротехники Джей-Си Цзяо (J.-C. Chiao) из Техасского университета в Арлингтоне (UT Arlington) разработали и изготовили опытные образцы того, что с уверенностью можно назвать самыми маленькими ветряными электрогенераторами в мире. Множество таких микроветрогенераторов, объединенные в единую систему, могут стать инновационным решением, позволяющим подзаряжать аккумуляторы мобильных телефонов, планшетных компьютеров и другой портативной электронной техники.

Микроэлектромеханическое устройство, разработанное исследователями, имеет в самом широком его месте размер, равный 1.8 миллиметра. Таким образом, на поверхности рисового зернышка можно разместить до 10 таких устройств, а в специальных углублениях корпусов мобильных телефонов без проблем разместятся сотни таких ветрогенераторов. Для вращения ротора этого генератора достаточно всего лишь слабого движения воздуха, который возникает при ходьбе человека или в случае, когда телефон лежит возле открытого окна. Конечно, энергии, вырабатываемой даже сотнями таких генераторов, не будет достаточно для полноценной работы любого электронного устройства, но их применение позволит достаточно чувствительно увеличить время работы устройства на одной зарядке аккумуляторных батарей.

Основной проблемой, с которой сталкиваются все исследователи, разрабатывающие подобные микроскопические механические устройства, является проблема прочности и надежности этих устройств. Все дело заключается в том, что на таком микроскопическом уровне многие материалы, являющиеся прочными на обычном уровне, становятся хрупкими и ломкими. Для решения этой проблемы исследователи перепробовали множество материалов и остановили свой выбор на одном из никельсодержащих сплавов, а дополнительную прочность конструкции микроветрогенератора обеспечивает специально рассчитанный аэродинамический профиль его лопастей.

Стоимость изготовления одного микроветрогенератора при помощи современных технологических методов достаточно низка, поэтому можно будет изготавливать плоские панели, на поверхности которых будут находиться сотни тысяч таких генераторов. Будучи установленными на поверхностях зданий, эти панели смогут выработать электрическую энергию в количестве, достаточном для работы систем освещения, обеспечения безопасности, наблюдения и других подобных систем, входящих в состав современных зданий.

Микроветрогенератор был продемонстрирован исследователями еще в сентябре месяце 2013 года и он произвел сильное впечатление даже на представителей тайваньской компании WinMEMS Technologies Co., которая занимается изготовлением микроэлектромеханических устройств и систем различного вида. Следует заметить, что компания WinMEMS тесно сотрудничает с учеными из Техасского университета в Арлингтоне, воплощая на уровне современных производственных технологий разработанные учеными микроустройства. На сайте компании представлен ряд образцов результатов их совместной деятельности, среди которых можно встретить микромеханизмы, катушки индуктивности, микропереключатели и другие крошечные устройства, размеры которых не превышают диаметра человеческого волоса.

Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.





Ключевые слова:
Машины, Монстры, Микроэлектромеханическое, Устройство, Система, Ветрогенератор, Размер, Сплав, Никель, Прочность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Машины-монстры: Компания Vestas запустила первую в мире турбину ветрогенера ...
  • Машины-монстры: Гигантский магнит, предназначенный для самого мощного ветро ...
  • Машины-монстры: Самая маленькая в мире вычислительная система миллиметровог ...
  • Машины-монстры: Самый маленький микрофон в мире.
  • Siemens создали эффективный преобразователь механической энергии в электрич ...




  • 15 января 2014 09:22
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    Что-то я заметил у этого "генератора" только крыльчатку с лопастями. А где то, что вырабатывает энергию?


    --------------------
        
    15 января 2014 09:27
    #2 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    Цитата: FomaNeverujuwij
    А где то, что вырабатывает энергию?

    А каково соотношение размера лопастей к размеру генератора в обычном ветряке? Генератор в много раз меньше и спокойно помещается в "стойке".
        
    15 января 2014 09:52
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    Цитата: SK
    спокойно помещается в "стойке"

    Нет, генераторы размещаются не в стойке (мачте), а сзади лопастей в так называемой "гондоле" ветрогенератора, размер которой больше площади двухкомнатной квартиры. А на видео, если сделаете стоп-кадр, видно исключительно ось, на которой крутится крыльчатка, и никаких больше элементов там нет.


    --------------------
        
    15 января 2014 09:57
    #4 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    Цитата: FomaNeverujuwij
    размер которой больше площади двухкомнатной квартиры.

    При диаметре лопастей в 20 метров? Или в 50? Вы сейчас вообще не о том. Тут размеры лопастей меньше 2 миллиметров, а значит генератор может быть меньше 0,1 мм. Кроме того заднюю часть устройства не на фотках не на видео не видно.
        
    15 января 2014 10:25
    #5 Написал: sonar200

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    я конечно всё понимаю, но хоть какие-нибудь тех. данные бы преводили, а то дали только размер в 1.8мм, не выробатку, не кпд, вообще больше ничего
        
    24 января 2014 13:39
    #6 Написал: GluckSW

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Может, гораздо проще было бы подзаряжать аккумуляторы мобильных устройств путем преобразования энергии от их мобильности. Т.е., они физически передвигаются (путем переноса в наших карманах), при этом: изменяется их скорость, положение относительно земли (в т.ч. периодически происходит их подъем/спуск на высоту), изменяется напряженность электромагнитного поля, в котором они находятся, и т.д.
    Самый простейший пример - механические наручные часы, которые заводятся при их ношении, т.е. часть кинетической энергии носителя (нас с вами) преобразуется в энергию пружины часов. Следующий шаг - объединить перечень таких зарядных устройств в одно, при этом мобильное устройство будет применять их в комплексе, либо в зависимости от оценки их энергоэффективности в конкретный момент времени (лежат на столе под солнцем - работают солнечные батареи; дует ветер - включаются микро-ветряки, передвигаются - идет преобразование кинетической энергии в потенциальную и т.д.)
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.