Постоји енергија у дрвећу који се љуља

Замислите шуму дрвећа, која се љуља на повјетарцу. Сада замислите да бисте могли ухватити ту енергију и користити је за добро - рецимо, да спријечите смртоносни колапс моста.

То је оно што Риан Харне, истраживач на Охио Стате Университи, покушава да уради. Па, некако. Он је направио мале машине које опонашају структурна својства дрвећа, што омогућава да се енергија ухвати ефикасније и претвори у електричну енергију.

За шта је добар мали генератор? Замислите ово: По целом свету, зграде, мостови и авиони су опремљени сензорима за мерење вибрација, који сигнализирају да ли се структура погоршава и да постоји опасност од колапса.

"Ово се шири након низа великих структурних катастрофа, као што су мостови пропали", каже Харне. Инверсе.

Појединачно, ови сензори не троше много енергије, али заједно узимају велику потрошњу енергије. Данас се они углавном ослањају на батерије за једнократну употребу, које су расипне и штетне по животну средину.

"Сијалица је била, хеј, покушајмо да напајмо сензоре користећи вибрације које заправо надгледају", каже Харне. То је питање на којем истраживачи раде око 25 година.

И ту долази дрвеће. Дрвеће има заиста интересантна структурна својства која регулишу како реагују на ветровите услове.

Испоставило се да они показују ову чудну феномен звану унутрашња резонанца: Мање гране на спољашњем делу дрвета осцилирају брзо на ветру, а та енергија се преноси на дуготрајније осцилације у већим гранама иу деблу. На тај начин се енергија расипа и дрво може издржати више насилних удара.

"Постоје само неки заиста добри докази од ботаничара да дрвеће користи неку заиста изванредну дистрибуцију својих фреквенција на којима осцилују, а то помаже да се консолидује енергија за сврхе пригушења", каже Харне.

Питао се да ли би могао искористити исти принцип према другом крају - хватању енергије. Израђивао је једноставну структуру налик на дрво од челика: "пртљажник" од шест инча са једном граном од три инча која је причвршћена под углом од 90 степени. Структура је опремљена траком електромагнетног материјала, која служи за претварање вибрационе енергије у електричну енергију.

Затим је причврстио своје дрво на уређај који га је тресао напријед-назад на високој фреквенцији. Испрва се чинило да не чини много, иако је регистрована нека електрична активност.

Али када је у систем убризгао неку „буку“ - рандомизацију узорка вибрација који би могао да опонаша налет ветра или земљотреса - систем је достигао тачку превртања, а више фреквенције осцилације гране су пребачене у дужи период. и веће амплитудне осцилације у деблу стабла. Оно што је уредно у томе је то колико су ефективније те вибрације претворене у електричну енергију - систем је више него удвостручио свој напонски излаз након што је интерна резонанца била активирана.

Експеримент доказује потенцијал вибрационих сензора који се напајају. Међутим, Харне каже да је тешко потакнути интересовање индустрије у свијету који је толико везан за технологију за једнократну употребу.

“Када видим да он долази онлине? Вероватно бисмо захтевали већу потражњу за самоодрживошћу. Нисам сигуран да је то тако богато тражено у нашем друштву “, каже он.

Харне није једини који покушава да комерцијализује енергетски потенцијал вибрација. Једна компанија је предложила генераторе енергије ветра који осцилирају уместо предења, као начин смањења буке и штете за дивље животиње. Снага таласа океана, која би потенцијално могла да генерише огромну количину електричне енергије, функционише на истим принципима.