Сейчас чтобы обогреть и осветить палатку, нужно везти с собой генератор или солнечные панели.
Секрет палатки, разработанной специалистами Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, заключается в уникальном свойстве материала, из которого она сделана — магнитоупругости, которая превращает движение сгибания и растяжения в электрическую энергию.
Магнитоупругость, впервые описанная в 1865 году физиком Эмилио Виллари, представляет собой изменение плотности магнитного потока материала при приложении механического напряжения в присутствии внешнего магнитного поля. Новая палатка использует слои умного текстиля, которые реагируют на движение внутри и вокруг нее. Ветер, перемещение человека внутри или сгибание ткани при установке — все это вносит вклад в выработку энергии, превращая само укрытие в часть энергосистемы.
Когда материал сгибается, сминается или растягивается, его магнитное состояние меняется, и это изменение преобразуется в электрическую энергию посредством индукции. В пол палатки вшиты магнитоупругие ленты, а крыша представляет собой слоистую структуру, в которое объединены проводящие волокна и магнитоупругая пленка.
В ходе исследования ученые выяснили, что простукивание рукой небольшого образца магнитоупругого текстиля зарядило конденсатор емкостью 0,22 микрофарада до 5,8 вольт за 1,5 секунды. Это эквивалентно заряду, который можно увидеть в крошечном конденсаторе на маломощном сенсорном узле. Для питания смартфона этого слишком мало, но речь о демонстрационном образце в эксперименте, который наглядно показал: даже небольшой фрагмент материала способен собирать энергию.
Разработанная американскими учеными палатка вырабатывает электричество сама благодаря магнитоупругости ткани, из которой она сделана.Ученые уже показывали, что магнитоупругие устройства могут генерировать электричество от движений тела, звука и других механических воздействий, но новое исследование масштабировало эту концепцию до более крупных изделий из магнитоупругой ткани. Технологию можно будет использовать в местах, где доступ к электричеству ограничен, ненадежен или вообще отсутствует, и даже скромная выработка энергии позволит запитать светодиодную лампу, небольшой обогреватель или зарядить телефон.
Разработка стала ответом на непрактичность привычных нам портативных убежищ: людям в них нужна энергия, но генераторы требуют топлива, батареи добавляют вес и требуют обслуживания, а солнечные панели зависят от солнечного света. В отличие от солнечной установки, такой палатке не нужно яркое солнце для выработки энергии. Ветер, манипуляции с тканью и обычное движение внутри или снаружи убежища вносят вклад в выработку энергии, и система может продолжать накапливать электричество, пока ткань продолжает изгибаться.
Ученые подчеркивают, что разработанная ими технология нацелена на маломощную электронику. В нынешнем виде палатка представляет собой дополнительный источник питания, а не замену сетевому электричеству или аккумулятору большой емкости. Остаются и открытые вопросы: каков будет реальный выход энергии в заполненной палатке в реальных условиях, насколько долговечна ткань, которой предстоит многократное складывание, натяжение, пребывание под дождем и снегом, можно ли выпускать такие конструкции массово и недорого. Тем не менее работа демонстрирует, что в будущем укрытие сможет не только защищать от дождя и ветра, но и обеспечивать себя электричеством.
Ранее ученые превратили «золото дураков» в материал для электроники.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
