Могут ли птицы вырабатывать электричество?

Движение птичьих крыльев или погружение рыбы на глубину — естественные природные процессы. В их элегантной простоте исследователи видят решение сложных задач слияния технологий в биологических системах.

Как инженер-энергетик, доцент кафедры машиностроения Университета Северной Аризоны Майкл Шафер (Michael Shafer) понимает, что возможности животных по выработке энергии ограничены. Вряд ли мы когда-либо станем свидетелями того, как стаи дельфинов, плещущиеся в прибрежных водах, снабжают электричеством города, заменяя собой ветряные генераторы или солнечные панели. Однако в движении животные вполне могут самостоятельно питать миниатюрные устройства, необходимые биологам для изучения маршрутов перемещения и других особенностей поведения.

«Я пытаюсь извлечь энергию из всего, что вокруг нас — из разницы температуры, механической энергии, кинетической энергии — и преобразовать её в нечто полезное», — рассказывает доцент.

Ещё будучи аспирантом, Шафер пытался воплотить мечту в реальность. Он разработал рюкзак для птиц, ультра-лёгкий прибор, генерирующий энергию от взмахов птичьих крыльев. Устройство, разработанное учёным, основано на использовании свойств пьезоэлекрических кристаллов, вырабатывающих заряд при сжатии. Мощность 12-граммового прототипа «птичьего генератора» составляет 200−300 мкВт.

Сегодня Шафер продолжает исследования, надеясь применить природные принципы для использования в наземных и морских приложениях. Но также он не отказывается от прежнего направления, решая инженерные задачи с целью создания двустороннего информационного канала для биологов.

«Если бы я взялся за разработку энергетического комбайна для здания или статического датчика с дистанционным управлением для моста, это было бы сложно, — говорит Шафер. — Но ещё труднее разработать подобную систему и применить её к животному».

В случаях с птицами самое значительное ограничение — это вес, который они могут нести на себе. Большинство птиц весят менее 100 г и могут «взять» в полёт лишь около 4% от собственного веса.

Шафер видит свою задачу в максимальном использовании имеющихся возможностей, ориентируясь на принцип «слияния технологий» и используя достижения в изучении солнечных, пьезоэлектрических, электромагнитных, тепловых, кинетических и других процессов.

По его мнению, фактором, который стимулирует работу над миниатюрными сборщиками энергии и делает их жизнеспособными, стало резкое падение энергопотребления современной электроники. «Теперь маломощные источники энергии внезапно начинают становиться жизнеспособными в качестве способа питания электроники», — говорит учёный.

Тем не менее, несмотря на то что технический процесс делает электронику все миниатюрнее, ограничения по весу не исчезают, и задача состоит в том, чтобы предоставить в распоряжение биологов устройства, которые животные и птицы смогут носить на себе без заметных усилий и помех.

«Форм-фактор является главным драйвером системы и должен соответствовать животному. Вот уж где действительно приходится обращаться к биологам и подолгу топтаться на месте», — делится трудностями Шафер.


19:45 22.10.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Познавательное

Путешествие в Аргентину. Что такое пампасы?

Пампасы – загадочное слово, навевающее мысли о приключениях, безграничной свободе и беспрерывном пра...

Вкусные рецепты: пальма, Креветки в Беконе с Чесно

пальмаБанан нарезать на кусочки. Выложить из них на тарелку ствол будушей пальмы. Очистить авокадо и...

Ноутбук HP DV2

Когда HP и AMD разбили идею ноутбук с ценами и возможностями между нетбуками и ноутбуками, это заинт...

Сохранится ли на Земле жизнь после ядерной катастр

Глобальные катастрофические изменения на нашей планете могут случиться по ряду причин. Скажем, столк...

Ковровая плитка

Рынок для строительства представил современное напольное покрытие – ковровую плитку. Функциона...

В чем основная проблема общества

Почему у нас так грязно на улицах? Почему все делается спустя рукава? Почему высокий уровень преступ...

Уход за бузульником

Если в вашем саду не хватает оранжевых или жёлтых цветов, то исправить ситуацию можно, устроив клумб...

Как построить дачный домик недорого

У многих горожан часто возникает вопрос: как построить дачный домик недорого? Вроде и земля есть, и ...

Пазогребневые плиты Кнауф или Волма?

Дачный сезон позади, а значит приходит время, когда выходные проводишь уже не за городом, а в кварти...

Удлинители, разветвители, колодки

Колодки:Ситуация, когда в помещении не хватает имеющихся розеток для подключения всех необходимых эл...



Развивая портал:

Наш сайт сделан для людей, желающих постоянно совершенствоваться во всех сферах жизни. Каждый для себя найдет что-то интересное и подчеркнет из статьи полезные вещи. На сайте описано огромное количество моментов, которым в повседневной жизни вы найдете практическое применение. Отсутствие навязчивой рекламы, политики и новостных лент, наличие легкого юмора и полезных постов делает наш веб-портал удобным для просмотра.

Содержательная и познавательная информация, которая сконцентрирована на нашем портале позволяет ответить на некоторые интересующие вас вопросы. Для того, чтобы каждый посетитель на нашем портале смог в кротчайшие сроки отыскать нужную, для него информацию, мы максимально упростили интерфейс и улучшили систему поиска необходимой статьи. Теперь нет смысла тратить солидное количество времени для поиска ответа на необходимый для вас вопрос.