Зворотний прапор навчили виробляти електрику з вітру і світла

Інженери з Великобританії та Еквадору створили зворотний прапор з гнучкими п'єзоелектричними генераторами і сонячними панелями. На вітрі він розгойдується в різні боки, що дозволяє п'єзоелектричним генераторам виробляти електроенергію, а в світлий час доби його сонячні панелі перетворюють сонячне світло на електрику, розповідають автори статті в.

Найчастіше пристрої, що працюють в місцях зі слабо розвиненою інфраструктурою, використовують для своєї роботи відновлювані джерела енергії, такі як вітер, сонце або хвилі. Однак ці джерела не постійні (те ж сонячне світло можна використовувати лише в світлий час доби). Через це пристроям доводиться або мати акумулятор для запасання енергії в години інтенсивного вироблення енергії, або поєднувати в собі відразу два або більше генератора різних типів, що часто призводить до подорожчання конструкції і збільшення її розміру і ваги.

Група інженерів під керівництвом Ендрю Кеннах (Andrew Kennaugh) з Манчестерського університету створила пристрій для вироблення енергії з вітру і сонячного світла. Розробники вибрали конструкцію зворотного прапора - вона аналогічна звичайному прапору, але полотно повернуто не проти напрямку вітру, а до нього. Завдяки цьому при правильному підборі жорсткості він буде поперемінно розгойдуватися на вітрі в обидва боки.

Створений інженерами прапор складається з металевого заснування і двох основних частин. Більшу частину прапора займають чотири п'єзоелектричні смужки, підключені за допомогою дротів до основи. На кінці прапора розташовуються дві гнучкі сонячні панелі, закріплені по обидва боки. Під час роботи прапор згинається в обидва боки, причому сонячні панелі в кінці прапора завдяки своїй масі допомагають дестабілізувати його положення на вітрі, через що прапор відхиляється більш інтенсивно.

Для тестування інженери помістили прототип прапора в прозору камеру з нагнітним потоком повітря, біля якої було встановлено дві світлодіодні панелі, що дають усередині камери освітленість 1,8 кілолюкса. Під час випробувань рівень освітлення залишався постійним, а швидкість вітру змінювалася від нуля до 26 метрів на секунду. В результаті автори показали, що потужність вироблення енергії пристроєм становить близько 3,5 мілівата, причому у п'єзоелектричної частини вона досягає близько 0,5 мілівата. Щільність потужності такого пристрою становить 3,8 мілівата на квадратний сантиметр.

У 2017 році фінські вчені продемонстрували матеріал, здатний отримувати електрику з трьох джерел: тепла, світла і механічної енергії. Головний недолік матеріалу полягає в тому, що щільність вироблюваного струму становить кілька наноампер на квадратний сантиметр.