Юный техник, 2014 № 06

Далее Ксения Калашникова из г. Твери, часть письма которой мы процитировали, развивает свою идею. Как известно, в технике довольно часто используются пьезоэлектрики. Так называются кристаллы, которые при механическом воздействии на них вырабатывают электрические заряды. Так вот, если покрыть такими пьезоэлектриками крышу или капот автомобиля, то можно получать энергию для работы «дворников». Причем чем сильнее дождь, тем интенсивнее они будут работать.

Интересное предложение, не правда ли? Даже удивительно, казалось бы, что его не используют на практике. А не используют, наверное, вот почему. Во-первых, пьезоэлектрики имеют не очень высокий КПД преобразования механической энергии в электричество. И чтобы получить достаточное количество энергии, пришлось бы и в самом деле покрыть пьезоэлектриками и крышу, и капот автомобиля. А это довольно дорогое удовольствие. Кроме того, кристаллы пьезоэлектриков — материал довольно хрупкий, требует осторожного обращения. А значит, надежды на то, что они прослужат долго, не так уж много.

И все же рациональное зерно в предложении Ксении есть. В дождливую погоду автомобилисты сами регулируют скорость работы стеклоочистителей в зависимости от интенсивности осадков: в сильный ливень их приходится задействовать на полную мощность, а в морось подойдет дежурный режим. Это простое наблюдение вдохновило исследователей из Университела Вильгельма Лейбница (г. Ганновер, Германия) на разработку системы RainCars, позволяющей отслеживать интенсивность дождя.

Количество капель в единицу времени подсчитывает небольшая пластинка пьезоэлектрика. И хотя получаемой от нее энергии недостаточно для работы стеклоочистителя, возникший сигнал автоматически передается в эфир. На метеостанции получают этот сигнал вместе с GPS-координатами автомобиля, и таким образом метеорологи теперь точно знают, какой интенсивности осадки в том или ином месте автотрассы.

Эти данные помогают не только предупредить других водителей о ненастье, но и точнее прогнозировать погоду, предупреждать о возможных наводнениях.

Есть идея!

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ КОВРА

«При ходьбе, особенно по синтетическому покрытию, человек заряжается статическим электричеством от трения подметок обуви о синтетику. Если потом прикоснуться, например, к металлической ручке двери или к батарее отопления, то может дернуть током. Я предлагаю при изготовлении одежды использовать

металлические или иные проводящие нити с таким расчетом, чтобы электричество по проводникам приходило и накапливалось в суперконденсаторе или аккумуляторе, помещенном в одном из карманов. А от этого источника энергии можно будет подзаряжать мобильники и другие гаджеты».

Подобное предложение, пришедшее на сей раз от Ярослава Куницына из г. Саратова, уже не первое в нашей почте. Главный недостаток таких предложений — их малая конкретика. Неплохо было бы создать подобный прибор. Но как именно он должен быть устроен?

Один из вариантов трибоэлектрического генератора, который вырабатывает электричество в результате трения между двумя поверхностями, был описан недавно в журнале Nature Communications.

Прототип трибогенератора представляет собой тонкую шайбу диаметром 10 см. Внутри находятся 2 круглые пластины: одна отдает электроны, получаемые в результате трения, а другая принимает. Пластины разделены диэлектрической воздушной прослойкой, но предусмотрен и третий промежуточный диск с электродами, которые в результате вращения трибогенераность преобразования 24 %, что в 3 раза выше, чем у пьезоэлектрических генераторов, и сравнимо с эффективностью традиционных магнитно-индукционных генераторов.

Серьезный недостаток устройства — непонятно, как его авторы намерены превращать кинематику шагов во вращение диска. Пока создан лишь предварительный макет, так что, возможно, его конструкторы еще что-то придумают.

Рационализация

ЭКОНОМИЯ НА СКВОЗНЯКАХ

«Сегодня много разговоров об альтернативных источниках энергии. К их числу относятся и ветрогенераторы. Однако ставить их имеет смысл лишь в тех регионах, где часто дуют ветры. Однако во многих крупных городах есть места, где ветры дуют практически постоянно. Я имею в виду прежде всего тоннели метро. Надо поставить ветрогенераторы либо на самих вагонах поездов метрополитена, либо под потолком в тоннелях. А еще лучше — и там и там. Тогда регулярно проносящиеся поезда будут возвращать в электросеть хотя бы часть потраченной на движение энергии».

Такова суть предложения Антона Кириллова из Москвы. Что можно сказать по этому поводу? Ветрогенераторы на самих вагонах создадут дополнительное сопротивление движению. И надо будет проверить экспериментально, будет ли больше пользы или вреда от установки ветротурбин. А вот ветрогенераторы под потолком наверняка принесут пользу. В тоннелях все равно гуляют сквозняки, а поезда при своем движении регулярно образуют воздушные вихри.