Ходьба для зарядки... телефона?
Ежегодно в мире появляются тысячи новых видов портативных устройств. Мобильные телефоны, смартфоны, планшеты, ноутбуки - непременные атрибуты современной жизни. Постоянные усовершенствования, улучшения их потребительских свойств и развитие функциональности приводит к росту потребляемой мощности устройства.
Обычно все разработки в этой области сводятся к поиску решений по увеличению качества и мощности аккумуляторных батарей портативных гаджетов. Разработчики же новой уникальной технологии предлагают взглянуть на этот вопрос под другим углом.
При ходьбе человеческое тело в виде тепла вырабатывает до 40 Вт механической энергии. Специальные электрогенерирующие подушки, размещенные внутри подошвы повседневной обуви, могут превратить часть движения ног при ходьбе в несколько ватт электрической энергии.
Расчеты показали, что генерируемой при ходьбе за день энергии достаточно для подзарядки смартфона. Это особенно актуально при отсутвии рядом источников электрического тока. Например, в длительных путешествиях в районах с отсутствием благ цивилизации. Эта технология может стать и обязательной составной частью экипировки современного солдата. Что поможет сохранять полную автономность в любой местности, с полноценным использованием всех компонентов портативных приборов вооружения, связи и жизнеобеспечения.
Сама по себе идея сбора энергии с использованием возможностей человеческого тела не нова. Еще 15 лет назад, в 1996 году, Тэд Старнер из Массачусетского технологического института создал пьезоэлектрические генераторы - твердые частицы, которые, подвергаясь любым видам деформаций, могут вырабатывать до 5 Вт электроэнергии в быстром темпе ходьбы.
На основе этой технологии были созданы и реальные образцы повседневной и спортивной обуви. Самый, пожалуй, известный пример - кросовки Nike+. Тем не менее, во встроенном шагомере пьезоэлектрическая часть устройства используется только в качестве датчика, а не для производства электроэнергии. И, несмотря на то, что чипы шагомера потребляют лишь несколько десятков милливатт мощности, они все же работают от отдельной батареи.
В отличие от этого, новая технология кажется поистине революционной. Базируется она на свойстве жидких металлов, таких как ртуть и Галинстан (сплав галлия, индия и олова). В подошву обуви устанавливается специальная проводящая подложка с диэлектрическим покрытием. Во время ходьбы капли жидкого металла деформируются, растекаются по всей поверхности. Затем, соединяясь обратно, вызывают электрическое напряжение. При этом заряд будет накапливаться в портативных, встроенных в подошву, аккумуляторных батареях.
В настоящее время ведутся работы по созданию такой обуви с практически неисчерпаемым источником энергии. Разработчики утверждают, что могут довести получаемую энергию до 10 ватт с каждого ботинка. При этом предполагается, что наиболее энергозатратная часть - связь устройства с базовой станцией сотового оператора будет тоже происходить в такой обуви. Само мобильное устройство же будет связано с ним Bluetooth-протоколом. Такое разделение функций позволяет разрешить главную проблему всех современных устройств сотовой связи: коммуникацию на больших расстояниях с базовыми станциями сотовой связи - основной источник потребления энергии в устройстве. Этот показатель достигает 2 Вт, в то время, когда все затраты самого устройства не превышают десятка милливатт.