science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe door beweging aangedreven elektronica werkt

Zal innovatieve technologie het voor deze hardloper mogelijk maken om haar mp3-speler met haar eigen bewegingen aan te drijven? Zie meer groene wetenschapsfoto's. Matthew Leete/Photodisc/Getty Images

Als mens van de 21e eeuw, je hebt waarschijnlijk een vrij intieme relatie met elektronische gadgets. Van tandenborstels tot iPhones, we vullen ons leven met een schijnbaar oneindige reeks gadgets -- die allemaal afhankelijk zijn van elektriciteit om ons de deuntjes te geven, gegevens en trillingen die we nodig hebben om de dag door te komen.

Van nature, dit brengt een nogal sterke afhankelijkheid van batterijladers met zich mee, adapters en powerpacks. Ik moet die elektriciteit op de een of andere manier scoren, Rechtsaf? Maar zelfs in situaties waar elektriciteit schaars lijkt, energie is er in overvloed. Het golft door onze wereld, daar voor het oprapen. Dus waarom, in een energierijke omgeving, moeten we ooit te maken krijgen met een lege batterij van een mobiele telefoon?

Dat is het basisidee achter de nieuwste generatie door beweging aangedreven elektronica. Als waterraderen en windmolens natuurlijke beweging kunnen omzetten in elektriciteit, waarom dan niet profiteren van de beweging van het menselijk lichaam? Dit concept heeft geleid tot plannen die gericht zijn op natuurbehoud, zoals het gebruik van voetstappen om straatverlichting van stroom te voorzien of hele dansclubs van stroom te voorzien met het ritmische geselen van de feestvierders.

Als een van die grootschalige ideeën zelfs maar haalbaar zou zijn, dan zou een ochtend joggen zeker genoeg zijn om een ​​persoonlijke muziekspeler van stroom te voorzien, Rechtsaf? Het vooruitzicht is vooral aantrekkelijk gezien de toenemende vraag naar slanker en verantwoorder energieverbruik.

In dit artikel, we zullen kijken naar de opkomende technologie van door beweging aangedreven elektronica.

Verspilde bewegingsenergie vastleggen

Deze kinetische oplader voor mobiele telefoons is slechts een van de door beweging aangedreven elektronische apparaten die worden ontwikkeld door M2E Power, Inc. Afbeelding met dank aan M2E Power, Inc.

Stelt u zich dus een wereld voor waarin u uw mobiele telefoon of mp3-speler nooit hoeft op te laden. Hoewel de technologie misschien in de nabije toekomst klinkt, het principe waarvan het afhankelijk is, is rechtstreeks uit de 19e eeuw.

De Engelse scheikundige en natuurkundige Michael Faraday stelde zijn wet van inductie in 1831 voor, die schetste hoe het verplaatsen van een geleider door een magnetisch veld een stroom in de geleider induceert die evenredig is met de bewegingssnelheid. De wet van Faraday inductie ligt ten grondslag aan de functionaliteit van 's werelds energiecentrales. Van kolencentrales tot nucleaire installaties, het idee is om genoeg te creëren kinetische energie (de extra energie die door beweging wordt geproduceerd) om de geleider door het magnetische veld te bewegen.

Verschillende bedrijven hebben deze technologie toegepast op veelvoorkomende gadgets. Een noodradio heeft een slinger aan de zijkant, die u kunt gebruiken om de minimale elektriciteit te produceren die nodig is om hem van stroom te voorzien. Recenter, ontwikkelaars hebben dit ontwerp aangepast om een ​​sterkere elektrische stroom te produceren zonder de noodzaak van actief starten. Deze omvatten schudzaklampen en powerpacks, die bogen op speciale spoel assemblages in een korte buis. Aan elk uiteinde van de buis zit een afstotende magneet en, in het midden van de buis, jij hebt het allerbelangrijkste magnetische montage .

Afgestoten door de magneten aan beide uiteinden, de magnetische assemblage wordt gedwongen in het midden rond te hangen - totdat het wordt geschud. Wanneer dat gebeurt, het wordt gedwongen terug te stuiteren tussen de twee afstotende krachten, het genereren van een elektrische stroom terwijl deze heen en weer gaat door het spoelsamenstel.

Dit leidt tot twee soorten door beweging aangedreven elektronica:die waarvoor de actieve toepassing van kinetische energie nodig is, zoals zwengelen, en degenen die passieve kinetische energie nodig hebben, zoals de op-en-neer beweging geproduceerd door wandelen of joggen.

Het nadeel, natuurlijk, is dat passieve kinetische energie sterk varieert, afhankelijk van wat je doet. Ga je voor een stevige run? Super goed, genieten van een volledig opgeladen mobiele telefoon. Maar tenzij je nachten vol slaapwandelen of door nachtmerries veroorzaakt geselen zijn, verwacht dan niet dat u uw batterijen oplaadt terwijl u onder de sterrenhemel slaapt. Ontwikkelaars M2E Power (Motion to Energy) beweren dat, bij testen, hun batterijen kunnen zes uur gemiddelde menselijke beweging omzetten in 30 tot 60 minuten mobiele telefoon [bron:LaMonica]

Bewegingskracht aan het werk zetten

Nachtkijkers zijn slechts een onderdeel van militaire gadgets die kunnen profiteren van door beweging opgeladen batterijen. Warrick Page/Getty Images Nieuws/Getty Images

Opkomende motion-powered elektronica technologie heeft tal van toepassingen, de meest voor de hand liggende is het maken van batterijpakketten die uw persoonlijke gadgets in stand houden wanneer u onderweg bent. Denk aan elke keer dat je ooit een item in je hand hebt gehouden met een lege batterij erin, en u heeft waarschijnlijk een kandidaat in gedachten. Hier zijn een paar extra toepassingen voor de technologie:

militair gebruik :Kijk eens goed naar de moderne Special Forces-soldaat en stel je eens voor hoeveel batterijvermogen er nodig is om alle uitrusting van de soldaat draaiende te houden. Reist het moderne leger op zijn buik, of op een eindeloze reeks AC-adapters? Volgens M2E Power, het Amerikaanse leger alleen is afhankelijk van 500 mobiele batterij-afhankelijke apparaten, waarbij soldaten tot 20 pond (9 kilogram) batterijen moesten slepen [bron:M2E]. Om deze reden, het Amerikaanse leger is zeer geïnteresseerd in moderne motion power-technologie voor gebruik in nachtkijkers, verschillende communicatiemiddelen en kleine, draagbare generatoren.

Voertuiggebruik :Als je ooit hebt genoten van een hobbelige rit in een voertuig, dan weet je dat er zeker wat kinetische energie voor het oprapen ligt. In een uitgerust voertuig, on-board motion-powered elektronica zou in staat zijn om zichzelf onafhankelijk van de auto-accu en motor van stroom te voorzien. Ontwerpers hopen de technologie te gebruiken om bestaande hybride voertuigontwerpen uit te breiden door de voertuigen in staat te stellen kinetische energie weer om te zetten in elektrische energie in de batterij. Als zodanig, door beweging aangedreven elektronica zou de externe energiebehoefte voor het voertuig kunnen verlagen.

Wind, golf en waterkracht :Door beweging aangedreven elektronica kan ook helpen bij de verbetering van traditionele wind- en waterturbines, evenals het gebruik van de natuurlijke bewegingen van het getij om elektrische generatoren te verdringen op dezelfde manier als een ochtendrun zou doen.

Bekijk de links op de volgende pagina voor meer informatie over batterijen, elektrische energie en groene technologie.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe vergassing werkt
  • Wat zijn eco-plastics?
  • Hoe bevroren brandstof werkt
  • 5 energiezuinige computers

bronnen

  • Lamonia, Martin. "Motion-aangedreven telefoonoplader sashays in." CNET-nieuws. 24 aug. 2008. (12 juni, 2009) http://news.cnet.com/8301-11128_3-10023421-54.html
  • LaMonica, Martin. "Start-up maakt elektrische stroom uit beweging." CNET-nieuws. 16 november 2007. (12 juni, 2009) http://news.cnet.com/8301-11128_3-9818487-54.html?tag=mncol;txt
  • M2E-vermogen. (12 juni, 2009) http://www.m2epower.com
  • "Motion Powered mobiele telefoon opladers." EarthFirst.com. 24 juni 2008. (12 juni, 2009) http://earthfirst.com/motion-powered-cell-phone-chargers/

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Mimetolieten:de gezichten die we zien in rotsformaties
  2. Cheerleading Science Fair Project Ideas
  3. Dominante fysische genen in Humans
  4. De voordelen van het hebben van een groot aantal chromosomen
  5. Gymnospermen: definitie, levenscyclus, typen en voorbeelden
  6. Natte celbatterij versus Dry Cell Battery
  7. Fun Biology Presentatie Onderwerpen
  8. Sterven mensen in politiehechtenis aan opgewonden delirium?
  9. Hoe schimmel te identificeren in petrischalen

Wetenschap