Биологический аккумулятор или Заряди от себя сам
Весь день в пути и нет возможности подзарядить мобильный. Необходимо срочно позвонить, но батарея аккумуляторавот-вот разрядится.Каждый, хотя бы раз, но оказывались в подобной ситуации. Жить станет проще, если можно будет без хлопот превращать тепло своего тела в электричество, используя его, например, вместо подзарядного.
В первой части кинематографической трилогии «Матрица» можно увидеть необычный вариант исполнения этой идеи. Гигантская компьютерная сеть питается за счет тепла и энергии ничего не подозревающих людей. Человеческое тело — биологический аккумулятор.
Но не стоит беспокоиться. Фильм хороший, а вот человек, как источник электрическойэнергии, довольно ограничен. Например, взрослый мужчина теоретически вырабатывает от 100 до 120 Вт энергии. Этого может быть достаточно для питания некоторых персональных электронных устройств -ноутбукутребуется около 45 Вт, а сотовому телефону для работы требуется всего около 1 Вт.
В случае коротких всплесков энергии, таких, например, как бег на короткие дистанции, человек способен выдавать 2000 Вт.
Не забывая о первом законе термодинамики — законе сохранение энергии, рассмотрим технологии, которые обещают превратить в электричество практически всю энергию, которую теряет тело человека.
Термоэлектрический генератор (ТЭГ) в стиле Lego заряжает носимые электронные устройства, используя тепло человеческого тела. На один сантиметр кожи, новое устройство, генерирует 1 Вт энергии. Этого достаточно, для подзарядки, например, фитнес-часов.
ТЭГ можно носить не снимая, он обеспечивает постоянную мощность без дополнительной подзарядки.
Само же устройство легко растягивается, его можно носить как кольцо, браслет или другой аксессуар, который соприкасается с человеческой кожей. Новое устройство ведет себя, как биологическая ткань, если рвется, то ее легко восстановить, прижав на несколько секунд поврежденные края друг к другу.
Увеличить мощность устройства можно добавив блоки генератора.Это похоже на Lego: маленькие детали, собирают в одну большую конструкцию.
Еще одна интересная разработка – футболка, которая собирает энергию мельчайших движений тела. Это мини-генератор в виде нитей и волокон. Нити — выращенные кристаллы оксида цинка, похожие на кевларовые волокна. Одежда, сшитая из этого материала, может генерировать электроэнергию достаточную для питания мобильного телефона или другого небольшого электронного устройства.
Генераторы используют пьезоэлектричество в малых масштабах, а мощность растет по мере добавления волокон. Электроэнергия получается за счет трибоэлектрического эффекта – это процесс, когда при трении двух поверхностей друг о друга, вырабатывается энергия.
А вот в Швеции взялись за дело масштабно. На Центральном вокзале Стокгольма теплом от дыхания и движения пассажиров обогревают воду, используя теплообменники, вода подается по трубопроводу в офисное здание по соседству: подход, который можно легко применить в торговых центрах и супермаркетах по всему миру.Центральный вокзал Стокгольма — самый большой в стране, через него ежедневно проезжают около 400 000 человек.
Электронные устройства продолжают становиться все меньше, потребляя минимум энергии, и это приближает нас к эпохе, когда движения человека станут цениться и приносить, хоть и не большую, но пользу.