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:



Читаемые

Атомные пули. Кто их отливал и почему перестал?

Атомная бомба изменила место человека на Земле. В Махабхарате было сказано: «Если свет тысяч С...

Выплата частей кредита

Банками используется много видов кредитов, одним из них является займ на потребительские нужды, кото...

Проведение МРТ в СЗАО Москвы. Виды томографов и ма

Сегодня медицина стала стремительно развиваться. Благодаря новым изобретениям врачи стали спасть бол...

Мавританские колонны на улицах Парижа. Почему мавр

У французского художника Жана Беро (18491935) есть несколько картин, на которых видное место, если н...

5 способов улучшить скорость веб-сайта

Скорость обязательна для преобразований. Когда дело доходит до страницы загружают времена, каждая ми...

Знаменитые кинонаряды. Как ноги рекламировали плат

Парадокс! Но все броские и шокирующие наряды Мэрилин Монро, о которых я писал в прошлый раз, оставил...

Какое платье выбрать на выпускной?

В жизни каждого человека есть события, к которым он готовится особенно тщательно, продумывая все до ...

Виртуальная реальность - новый наркотик?

В нашем мире уже довольно давно многие уходят в мир разнообразных иллюзий, просиживая часами за мони...

Правильно подбираем сочетание цветов пола и дверей

В течении ремонта и оформления интерьера комнаты рано или поздно появится вопрос о том, как правиль...

Особенности перевода c немецкого языка

Одним из популярнейших языков мира на сегодняшний день является немецкий. В попытках выучить немецки...



О портале:

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.