Forscher haben einen neuen Weg geschaffen, um die Stromerzeugung so einfach wie einen Spaziergang auf der Straße zu machen, so a aktuelle Studie in der Zeitschrift veröffentlicht technische Berichte .
Piezoelektrische Materialien existieren für a lange Zeit aber das Problem, genügend Strom für größere Elektronik zu erzeugen, ist eine Herausforderung geblieben.
Insbesondere die Verwendung des Konzepts der "abgestuften Polung" - ein Mittel zur Nutzung verschiedener Arten mechanischer Beanspruchung eines piezoelektrischen Auslegers - hat sich als vielversprechend erwiesen, um genügend Strom zu erzeugen, um mehr Strom aus dem Material zu erzeugen als bisher angenommen.
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Neue Technik könnte die elektrische Leistung beim Gehen erhöhen
Da sich das globale Klima weiter verändert, birgt es zunehmend kritische Risiken für die menschliche Gesundheit, die Ökosysteme und die Wirtschaft. Während die Coronavirus-Krise dazu beitrug, dass Beamte und die Öffentlichkeit Änderungen vornehmen mussten, um die Umwelthindernisse für die Erreichung der Klimaziele und Quarantänen zu bewältigenund Sperren sind kein guter Weg, um dies zu erreichen.
Folglich arbeiten Wissenschaftler auf der ganzen Welt daran, saubere und risikoarme Wege zur Energieerzeugung zu finden.
Um neue Lösungen anbieten zu können, haben Forscher des Indian Institute of Technology Mandi IIT Mandi einen neuen Weg zur Stromerzeugung durch menschliche Fortbewegung gefunden - Gehen. Die Forscher schlugen eine neue Anordnung der Polungsrichtung vor, die auf piezoelektrischen Materialien basiertVerbesserung der Leistungsabgabe solcher fortschrittlicher Materialien, die mechanische und elektrische Energie unter Belastung umwandeln.
Piezoelektrische Materialien erzeugten zu wenig Strom für reale Anwendungen
Piezoelektrische Materialien können in einer Vielzahl von Situationen verwendet werden. Wenn sie beispielsweise in Bodenfliesen eingebaut werden, können sie elektrische Energie von Menschen erzeugen, die darauf laufen - und das Gleiche gilt für Straßen und das Gewicht von Fahrzeugen, wo die Energie dies könntezur Stromversorgung von Straßenlaternen und Signalen verwendet werden.
Wenn sich das Material in einem belebten Bereich befindet, kann es genug Energie für noch größere Geräte erzeugen. Dies klingt zwar praktisch revolutionär, aber die traurige Tatsache ist, dass die aus diesen Materialien erzeugte Energie sehr gering ist, was ihre realen Anwendungen auf einen niedrigen Wert einschränkt-energieausrüstung.
Bis jetzt.
Neue Technik öffnet die Tür zu realen Anwendungen
"Wir haben eine Technik entwickelt, die als 'Graded Poling' bekannt ist, um die Leistung zu verbessern. Ausgabe von piezoelektrischen Materialien um mehr als das 100-fache ", sagte einer der führenden Forscher der Studie, Rahul Vaish. Die Forscher fanden einen Weg, verschiedene Arten mechanischer Spannungen - einschließlich Biege-, Druck- und Zugspannungen - in praktische Energie umzuwandeln. Scherspannungenüber den Mittelteil kann auch dazu dienen, die elektrische Leistung zu verbessern.
Die wesentlichen Verbesserungen, die durch die neue abgestufte Polungstechnik der Forscher möglich sind, öffnen die Tür für die Entwicklung realer piezoelektrischer Designs, die theoretisch in der Lage sind, die urbane Mobilität auf globaler Ebene zu verändern.
Mögliche Anwendungen für das neue Material sind reichlich vorhanden
Piezoelektrisches Material - wenn erfolgreich weit verbreitet und bei ausreichender Energieabgabe - könnte zahlreiche Anwendungen in intelligenten Geräten sehen, die mit der Bewegung laufender Menschen betrieben werden. Zusätzliche Anwendungen können die Stromerzeugung aus den mit piezoelektrischem Material ausgekleideten Schuhsohlen umfassen.
Derzeit arbeiten die Forscher daran, ihre Ergebnisse zu erweitern, um eine genauere Vorhersage über die Auswirkungen der vorgeschlagenen Polungstechnik auf zu erhalten. piezoelektrisches Material mechanische Eigenschaften. Es ist eine aufregende Möglichkeit, aber es muss noch weit gehen, bis es zu einer realen Alternative zu anderen Formen der Energieerzeugung in größerem Maßstab wird - konventionell oder nachhaltig.