Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож Гаджет

Возобновляемые источники энергии в кармане —

Причина, почему вы должны заботиться о возобновляемых источниках энергии является то, что они дают вам много способов начать производить свою собственную энергию для питания всех тех гаджетов, которые любите и которые так нуждаются в электрической энергии. Благодаря чудесам технологии будущего вы даже не заметите, что вы производите энергию.

В данном обзоре мы вам укажем на несколько возможных источников энергии.

alt

1. Кинетические генераторы энергии

Все время, которое проводим на прогулках, мы на самом деле расходуем энергию. Благодаря устройству nPower PEG вы сможете одну часть израсходованной энергии получить обратно. Данное устройство является более современным вариантом вибрационного фонарика, в котором магнит, проходя через катушку, генерирует электричество. Если вы носите фонарик с собой, преобразование кинетической энергии в электрическую происходит тогда, когда вы сами в движении. Чтобы понять какое количество энергии на самом деле генерируется, вы должны знать, что от одной минуты ходьбы вы получите одну минуту музыки на IPod Nano. С другой стороны, чтобы получить одну минуту разговора вашим iPhone в сетях 3G вам понадобится ходить целых 26 минут. Это может казаться много, но вы все равно ходите и расходуете энергию. Кроме того, данные показатели относятся к обыкновенной ходьбе. Если же вы будете ходить быстро или бежать, то и энергии, соответственно, будет больше. Вы также сможете фонарик прикрепить с своей собаке и просто с ней играть. Фонарик nPower PEG в настоящее время стоит $ 160.

2. Wi – Fi коллекторы энергии

Идеальное устройство для сбора энергии просто сидит в кармане и спонтанно генерирует электроэнергию без необходимости что-либо делать. AirPower является именно этим. Это Wi – Fi точка доступа, которой каким-то образом удается собрать заметное количество электроэнергии из воздуха, поглощая сигналы от соседних беспроводных маршрутизаторов. Она постоянно заряжает внутренний аккумулятор и, имея USB порт, может заряжать ваши устройства. Зарядное устройство RCA AirPower было впервые представлено на выставке CES 2021. Несмотря на заклинания RCA, что устройство будет коммерчески доступно этим летом, последнее, что мы услышали, это было, что RCA решила, что они собираются попытаться интегрировать данную технологию непосредственно в мобильные устройства. Другими словами, остается надеяться, что в скором будущем мы увидим устройства, питающиеся “из воздуха”.

Гаджет:  Пивные гаджеты купить на с доставкой по России и СНГ

3.  Пьезоэлектрический коллектор-преобразователь движения

Если вы думали, что вашему мобильному телефону пригодился бы микро-генератор, то вы не единственный, кто так думает. Финская компания Nokia запатентовала пьезоэлектрический коллектор кинетической энергии, предназначенный обеспечить дополнительное питание для портативной электроники. В устройстве, например, в мобильном телефоне, батарея будет установлена ​​на маленьких рельсах, что позволит ей двигаться при вашей ходьбе вверх и вниз и при этом производить электроэнергию. А в чрезвычайной ситуации вы сможете еще и встряхнуть ваш телефон и этим дать телефону дополнительную порцию энергии.

4.  Солнечно-тепловые генераторы

Зачем полагаться только на один способ генерации энергии, когда вы можете воспользоваться двумя в то же время? Fujitsu создала тонкие и гибкие устройства, которые работают одновременно и как солнечные панели, и как термоэлектрический генератор. Это означает, что вы можете создавать в два раза больше энергии, либо можете генерировать ее достаточное количество, если совершенно темно или совсем холодно. Вы сможете генерировать энергию даже, если достаточно темно и прилично холодно одновременно. Это устройство довольно универсальное, и, что еще лучше, должно быть достаточно простым и дешевым в производстве. Ищите его в коммерческих продуктах ближе к 2021 году.

5.  Гибкий нано-генератор

Никто не хочет носить с собой личные генераторы энергии, которые являются громоздкими и раздражают при каждом шагу. Идеальные системы будут настолько плотно и незаметно интегрированы в нашу жизнь, что мы не будем даже замечать, что являемся ходячими электростанциями. Один из способов – это просто все сделать супер-крошечным, т. е. нано-размеров. Вы не будете получать много энергии из настолько маленьких генераторов, но это не будет иметь значения, так как их будет очень много. Исследователи Georgia Tech выяснили, как внедрять крошечные пьезоэлектрические нано-провода на гибкие листы полимера, и когда листы сжимаются, провода качают электричество. Если такие генераторы встроить в ткань одежды, то они будут генерировать энергию при каждом вашем движении.

Гаджет:  Гаджет | Etymology вики | Fandom

6.  Прозрачная солнечная панель

Солнечные батареи являются отличным источником электроэнергии, но все, что имеет на себе панель солнечных батарей, не может быть использовано для выполнения еще какой-то задачи. С другой стороны, если солнечные панели можно было бы как-то сделать прозрачными, то их могли бы пристроить к любому устройству, и они были бы незаметными. В данный момент можем сказать: “Добро пожаловать в будущее!”, потому что французская компания под названием Wysips разработала совершенно невидимую солнечную панель в виде пленки.  Толщиной в 100 микронов, ее можно интегрировать в дисплей мобильного телефона, где она может в течении часа от солнечных лучей собрать достаточно энергии, чтобы обеспечить телефонный разговор длительностью солидных 30 минут. На рынке подобные устройства могут появиться в течение этого года.

7.  Солнечная ткань

Военные всегда очень интересовались возможностью использовать личные вещи для производства энергии, поскольку в настоящее время солдаты таскают сумасшедшее количество батарей для питания всего своего оборудования, что конечно утомляет солдат. Научный центр инженерно-физических исследований в Великобритании работает над проектом военной формы, которая должна функционировать как генератор, который собирает солнечную энергию непосредственно через новый тип ткани. Термоэлектрический компонент также может генерировать электричество, когда темно или туманно, пока он теплый, а в качестве дополнительной пользы данный компонент сможет уменьшить инфракрасный силуэт солдата. Прототип системы должен быть готов к декабрю, и, рано или поздно, неизбежно перейдет в свой коммерческий этап.

8.  Персональная панель солнечных батарей

Для ближайшего будущего, солнечные панелей являются одним из самых дешевых и самых надежных способов сбора электроэнергии, особенно если вы живете где-то, где хорошо и солнечно большую часть времени года. Есть много различных персональных систем солнечных панелей, но Solio является одним из самых умных. На самом деле, устройство состоит из трех солнечных панелей, которые открываются как цветок, и вы можете через центральное отверстие вставить карандаш, чтобы подпирать его под оптимальным углом относительно Солнца. В нем есть и встроенный аккумулятор, чтобы обеспечить хранение полученной электроэнергии для времени дня, когда становится темно. Весь комплект должен стоить около $ 70.

Гаджет:  Виджеты - Скачать на Андроид бесплатно - 4PDA.biz

9.  Ветровая микро-турбина

Энергия ветра становится все больше значимым источником электроэнергии, особенно когда ветровые турбины становятся все более и более гигантскими. Вам лично для повседневной жизни не нужно потенциала гигантских турбин, так что ваша собственная маленькая микро-турбина вполне может быть в состоянии удовлетворить некоторые из ваших потребностей в электроэнергиеи. HYmini персональная ветровая турбина предназначена для монтажа на велосипеде или на руку, когда вы бежите трусцой, при чем ее вращающиеся лезвия генерируют электричество для зарядки встроенной батареи. При цене всего $ 50 за штуку, вы могли бы купить целое стадо из них, и наклеить их на всю поверхность вашего электрического автомобиля.  Пока вы едете достаточно быстро или паркуетесь рядом с ураганом, вам никогда снова не придется зависеть от наличия электросети.

Источник: Dvice.com

Главная сложность

Большинство переносной электроники питается от незначительных по размеру накопителей, таких как батареи. Однако они ограничены временем, в течение которого они могут поддерживать работу гаджетов при длительном использовании.

Помимо поисков способов дальнейшего снижения энергопотребления специалисты считают потенциальным решением накопители, вбирающие энергию от человека — без источника электроэнергии и замены аккумулятора или батарей.

В исследовании Калифорнийского университета говорится, что ранее были примеры, когда автономное питание успешно снижало потребление энергии, но пока этого не хватало для эффективной передачи данных и автономной работы.

Основная проблема — недостаточно высокий показатель EROI, соотношения полученной энергии к затраченной.

«Мы хотели создать устройство, адаптированное к повседневной деятельности, которое почти не требует затрат энергии — вы можете полностью забыть об устройстве и пойти спать или выполнять работу за столом, например, печатать, но при этом продолжать генерировать энергию», — рассказал о новом решении один из авторов публикации, профессор наноинженерии Джозеф Ван. По его словам, их устройство может похвастаться лучшим EROI в мире.

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов

Ученые из Китая и США разработали компактный гаджет, преобразующий тепло тела человека в электричество. Устройство можно носить как кольцо или браслет. Его мощности хватит для зарядки смарт-часов или фитнес-трекера. Об этом пишет Science Daily.

«Во время пробежки тело нагревается, и это тепло излучается в прохладный воздух вокруг. Устройство — это термоэлектрический генератор, который находится в тесном контакте с человеческим телом и может использовать тепло, обычно рассеивающееся в окружающую среду», — объяснил руководитель исследования Сяо Цзяньлян.

Гаджет может вырабатывать примерно один вольт энергии на каждый квадратный сантиметр кожи. Если во время быстрой прогулки его носить как браслет, он способен генерировать пять вольт — больше, чем батарейки часов.

Мощность устройства можно увеличить, добавив генераторные блоки — как детали Lego. «В будущем мы хотим иметь возможность питать носимую электронику без необходимости заряжать аккумулятор», — говорит Цзяньлян.

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож

В основе устройства — эластичный материал полиимин. Из него ученые уже делали гибкую электронную кожу. Новый гаджет может самовосстанавливаться после повреждений, не требует подзарядки от сети и полностью перерабатывается.

Как правильно заряжать гаджеты

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож

Вопрос о том, как правильно заряжать смартфоны, планшеты и другие гаджеты достаточно популярный в интернете. Однако, зачастую в статьях посвященных этой теме собирают общеизвестные советы и факты.

А давайте послушаем, что скажет Даниил Иткис, кандидат химических наук, старший научный сотрудник МГУ, руководитель лаборатории химических источников тока Федерального исследовательского центра химической физики:

Итак, что вы еще могли не знать о процессе зарядки литий-ионных аккумуляторов.

В большинстве современных гаджетов используются литий-ионные аккумуляторы. Они выглядят как уплощённая коробочка, внутри которой находится рулон. Рулон сворачивают из двух слоёв металлической фольги, медной и алюминиевой, с нанесенными покрытиями. На медную фольгу нанесен слой графита (материал отрицательного электрода), а на алюминиевую – оксидный материал, содержащий ионы лития и переходных металлов, например, кобальта (положительный электрод). Их разделяет пористая полимерная плёнка, пропитанная электролитом. Во время заряда между электродами создают напряжение, и ионы лития покидают материал положительного электрода, перемещаясь в графит. В его решётке есть полости, куда и встраиваются ионы.

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож
Нобелевскими лауреатами по химии в 2021 году стали трое учёных, внёсших значимый вклад в развитие технологии литий-ионных аккумуляторов: Джон Гуденаф, Стэнли Уиттингэм и Акиро Ёсино.

Пока гаджет работает, аккумулятор разряжается, а процесс идёт в обратном направлении: ионы лития возвращаются на положительный электрод. Электроны при этом двигаются от одного электрода к другому через внешнюю электрическую цепь. Они совершают полезную работу — передают энергию микросхемам наших гаджетов.

Первый цикл заряда аккумулятора проходит на заводе изготовителя. В этот момент ионы лития впервые проникают в графитовый электрод, и получается новое химическое вещество с похожей на графит структурой. Но свойства этого вещества совсем не похожи на свойства графита – даже его цвет меняется: с графитового на золотистый. Это соединение вступает в реакцию с электролитом. При этом выделяется газ, а на электроде образуется защитная плёнка, которая не препятствует работе аккумулятора, но в то же время не даёт этой реакции идти дальше. Из-за этого газа аккумулятор надувается. Прямо на заводе его вскрывают, выкачивают газ и повторно герметизируют. Только после этого аккумулятор оказывается в гаджетах и отправляется в магазины.

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож
Если литий-ионный аккумулятор вздулся в процессе эксплуатации или хранения – пользоваться им небезопасно, и такой аккумулятор следует утилизировать.

Так почему смартфоны разряжаются на морозе? Зачастую проблема вовсе не в аккумуляторе, а в программном обеспечении устройства. При низких температурах ионам лития становится всё труднее перемещаться между электродами, и в результате у аккумулятора возрастает внутреннее сопротивление. Из-за этого при работе напряжение внутри аккумулятора падает, хотя уровень заряда остается неизменным. Большинство устройств судит о степени заряда аккумулятора по напряжению. Гаджет считает, что холодный аккумулятор — это то же самое, что и разряженный, поэтому смартфоны так часто отключаются при минусовых температурах. Иногда якобы разрядившийся смартфон, оживает при комнатной температуре и показывает уровень заряда, достаточный для нормальной работы.

Три важных совета, чтобы аккумулятор вашего гаджета оставался безопасным и служил как можно дольше.

Совет №1: не заряжайте холодный аккумулятор

Конечно же, после неожиданного отключения на морозе хочется как можно скорее его оживить, но делать это ни в коем случае нельзя. Это напрямую связано с процессами, описанными выше. При низкой температуре ионы лития могут не успевать равномерно распределиться в кристаллической решётке графита и вместо этого скапливаются у поверхности. При дальнейшем заряде ионы уже не могут найти свое место и начинают превращаться в металлический литий, который оседает на электроде. Это может закончиться коротким замыканием и даже возгоранием батареи.

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож
Низкие температуры – весьма суровое испытание для аккумулятора смартфона.

Совет №2: используйте оригинальные зарядные устройства

Долгие часы у розетки или балласт в виде внешнего аккумулятора. Знакомо? Каждый из нас хочет, чтобы гаджеты заряжались за секунды, однако увеличение скорости заряда не идёт на пользу аккумулятору. В наиболее энергоёмких аккумуляторах в качестве положительного электрода используются сложные смешанные оксиды, содержащие кобальт, марганец, литий и никель. Количество последнего напрямую влияет не только на энергоёмкость аккумулятора, но и на стабильность его работы. При заряде, когда весь литий переходит в отрицательный графитовый электрод, часть никеля иногда теряется, растворяясь в электролите. При слишком активной зарядке из материала положительного электрода теряется еще и кислород, а это может вызвать возгорание.

Инженеры представили гаджет, преобразующий человеческое тепло в электричество. Его хватит для зарядки фитнес-трекера или смарт-часов — Нож
При неправильной эксплуатации или повреждениях литий-ионный аккумулятор может представлять серьёзную угрозу.

Совет №3: избегайте механических повреждений аккумулятора

Часто носите телефон в заднем кармане? Это же так удобно! Главное — не садиться на него. Защитная пленка, которая образовалась на электроде при первом заряде, со временем начинает трескаться сама по себе (из-за того, что при работе материалы электродов чуть-чуть меняют свой объем), а механические повреждения только усугубляют ситуацию. Как только пленка треснула, вместо нее при заряде образуется новая. На это расходуется и электролит, и ионы лития. Подвижных ионов лития становится меньше, соответственно, и ёмкость аккумулятора уменьшается.

[источники]
https://www.nkj.ru/open/37589/

Это копия статьи, находящейся по адресу https://masterokblog.ru/?p=56211.

Перспективная разработка

В настоящее время большинство гаджетов доступны для использования в любом месте и в любое время. Как сообщает ArsTechnica, в первом квартале 2021 года в мире приобрели более 100 миллионов умных часов, фитнес-трекеров и других подобных девайсов.

Команда инженеров из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала новый тип биотопливного элемента, который использует энергию пота на пальцах людей.

Об этом говорится в статье, недавно опубликованной в научном журнале Joule. Специалисты провели успешную серию тестов, которые доказали, что их разработка позволит в будущем заряжать носимые устройства во время сна или от касаний пальцами по экрану или клавиатуре.

Приглашение к тестированию даджетов

Даджет приглашает авторов, заинтересованных протестировать наши устройства и написать объективный обзор, к сотрудничеству. Устройство после публикации обзора остается у вас. Подробнее о предложении —

Принцип работы

Секрет новой разработки — в пассивном потоотделении на кончиках пальцев. Руки и пальцы выделяют намного больше пота, чем принято считать. Выделения быстро испаряются из-за постоянного контакта с воздухом, поэтому практически незаметны для людей.

Ученые пояснили, что на кончиках пальцев самая высокая концентрация потовых желез на всем теле человека.

Отмечается, что пота, полученного с пальцев во время повседневных задач, может быть не так много, как после интенсивной тренировки, но достаточно для подзарядки девайсов, и при этом не требуется энергозатрат со стороны самих пользователей.

Новый биотопливный элемент — тонкая гибкая полоска, которая легко наматывается на кончик пальца, как пластырь. Накладка впитывает пот, затем в ней происходят химические реакции, чтобы произвести электричество. Исследователи добавили пьезоэлектрический чип, чтобы производить еще больше энергии, просто прижимая кончики пальцев к объекту. Эта энергия накапливается в конденсаторе до тех пор, пока не понадобится для питания чего-либо.

Ученые обнаружили, что их биотопливный элемент способен производить почти 400 миллиджоулей за 10 часов сна. Этого достаточно для питания электрических наручных часов в течение 24 часов.

Час легкого набора текста или щелчков мышью производил почти 30 миллиджоулей от одного пальца. Если приклеить полоски ко всем пальцам, то это потенциально может дать в десять раз больше энергии.

Следующим шагом разработчики назвали повышение эффективности новой разработки и ее интеграцию с другими типами устройств для использования в конкретных ситуациях. В будущем, уверены они, изобретение позволит использовать множество технических переносных устройств без необходимости их зарядки или смены элементов питания.

Топ-5 гаджетов, использующих солнечную энергию

1. Осветительный прибор
Девайс обеспечивает 8 часов освещения при полной зарядке от солнечного света. Гаджет обладает как ярким белым освещением, так и красным приглушенным светом. Вакуумные присоски позволяют его прикрепить в любом месте, где есть немого ровной поверхности.

Гаджет на солнечной энергии

Гаджет на солнечной энергии

2. Водонагреватель
Водный матрац, в котором вода находится не снаружи, а внутри.
Когда гаджет находится в свернутом виде, он достаточно маленький и компактный, а в развернутом состоянии он представляет собой в квадратную панель площадью 2 метра. Очень удобный в туристических поездках.

Гаджет на солнечной энергии

3. Холодильник
Нигерийское изобретение. Маленький глиняный горшок устанавливается внутрь большего горшка. Место между ними должно быть заполнено мокрым песком, а сверху все это должно быть прикрыто влажным материалом. Когда вода испаряется, она выводит тепло, поэтому внутри горшка становится прохладно.

Гаджет на солнечной энергии

4. Крышка для бутылки
Кто смеялся над идеей фонарика на солнечных батареях? Получите, скептики! Lightcap 200 — это крышка для бутылки с водой, работающая от солнечной энергии. Она, проектируя свет внутрь бутылки, превращает бутылку с водой в фонарик.

Гаджет на солнечной энергии

Гаджет на солнечной энергии

5. Зарядное устройство
Зарядное устройство, встроенное в рюкзак. Вы сможете заряжать практически любые, но сравнительно небольшие электрические гаджеты. Рюкзак оснащен специальными батареями, которые заряжаются впрок, если к рюкзаку не подсоединен какой-либо гаджет.

Гаджет на солнечной энергии

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Оцените статью
GadgetManiac
Добавить комментарий