Science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe bewegingsgestuurde elektronica werkt

Door beweging aangedreven elektronica (ook bekend als kinetische energie oogsten of energie opruimen) is een technologie die de energie van beweging omzet in elektrische energie. Dit kan worden gedaan met behulp van verschillende methoden, waaronder piëzo-elektrische materialen, elektromagnetische inductie en elektrostatische inductie.

Piëzo-elektrische materialen elektriciteit opwekken als ze fysiek vervormd zijn. Dit komt door de kristalstructuur van piëzo-elektrische materialen, waardoor ze een spanning produceren wanneer ze worden blootgesteld aan mechanische spanning. De hoeveelheid opgewekte elektriciteit is afhankelijk van de hoeveelheid uitgeoefende kracht en het type piëzo-elektrisch materiaal.

Elektromagnetische inductie is een andere methode die wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken uit beweging. Dit gebeurt door een geleider te gebruiken die door een magnetisch veld beweegt. Terwijl de geleider door het magnetische veld beweegt, snijdt hij de veldlijnen door, waardoor een elektromotorische kracht (EMF) wordt gegenereerd. De hoeveelheid gegenereerde EMF hangt af van de sterkte van het magnetische veld, de snelheid van de geleider en de hoek waaronder de geleider de veldlijnen doorsnijdt.

Elektrostatische inductie is een derde methode die wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken uit beweging. Dit gebeurt door een condensator te gebruiken om elektrische energie op te slaan. Terwijl de condensator door een magnetisch veld beweegt, zorgt het magnetische veld ervoor dat de ladingen op de condensatorplaten zich scheiden, waardoor een elektrisch veld ontstaat. De hoeveelheid opgewekte elektriciteit hangt af van de sterkte van het magnetische veld, de snelheid van de condensator en de grootte van de condensatorplaten.

Door beweging aangedreven elektronica kan worden gebruikt om verschillende apparaten van stroom te voorzien, waaronder draagbare apparaten, draadloze sensoren en medische implantaten. Deze apparaten zijn doorgaans klein en licht van gewicht en vereisen geen batterij of andere externe voedingsbron. Dit maakt ze ideaal voor toepassingen waarbij het moeilijk of onpraktisch is om een ​​traditionele stroombron te leveren.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van hoe bewegingsgestuurde elektronica wordt gebruikt:

* Draagbare apparaten: Bewegingsgestuurde elektronica kan worden gebruikt om draagbare apparaten zoals smartwatches, fitnesstrackers en gezondheidsmonitors van stroom te voorzien. Deze apparaten kunnen de energie die wordt gegenereerd door de bewegingen van de gebruiker gebruiken om hun beeldschermen, sensoren en andere componenten van stroom te voorzien.

* Draadloze sensoren: Door beweging aangedreven elektronica kan worden gebruikt om draadloze sensoren van stroom te voorzien die in verschillende toepassingen worden gebruikt, zoals industriële automatisering, omgevingsmonitoring en beveiliging. Deze sensoren kunnen de energie die uit de omgeving wordt gegenereerd, gebruiken om hun zenders van stroom te voorzien, waardoor ze draadloos met andere apparaten kunnen communiceren.

* Medische implantaten: Door beweging aangedreven elektronica kan worden gebruikt om medische implantaten zoals pacemakers en defibrillatoren van stroom te voorzien. Deze apparaten kunnen de energie die wordt gegenereerd door de hartslag van de patiënt gebruiken om hun circuits van stroom te voorzien, waardoor ze kunnen functioneren zonder dat er een batterij nodig is.

Bewegingsgestuurde elektronica is een veelbelovende technologie die het potentieel heeft om een ​​revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we apparaten van stroom voorzien. Deze apparaten zijn efficiënt, betrouwbaar en milieuvriendelijk, en kunnen worden gebruikt in verschillende toepassingen waar het moeilijk of onpraktisch is om in een traditionele stroombron te voorzien.