能為無線網(wǎng)絡(luò)供電的袖珍風(fēng)車

能為無線網(wǎng)絡(luò)供電的袖珍風(fēng)車

　　利用風(fēng)能并不意味著必須在地平線上架設(shè)大型渦輪機，袖珍風(fēng)車的發(fā)明人稱，他的這種微型設(shè)備可以為遙遠地區(qū)的傳感器無線網(wǎng)提供電能。

　　無線網(wǎng)絡(luò)將我們從需要用來傳輸信息的數(shù)英里長的笨重線路中解放出來，但這類網(wǎng)絡(luò)的電子“節(jié)點”仍需要能量。如果地質(zhì)學(xué)家想要在山上安放數(shù)百個用以檢測地震活動的傳感器，他們或不得不利用電纜為它們提供電能或大約每六個月就要走到每個傳感器旁為它們更換電池。

　　德克薩斯州大學(xué)的電子工程師沙善克?普里亞說：“問題是電子節(jié)點需要持續(xù)的電能?！倍L(fēng)能使問題得到了解決。他所發(fā)明的這種袖珍風(fēng)車周長大約為10厘米，附在一個旋轉(zhuǎn)凸輪上，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)時可使一系列壓電晶體不斷伸縮。壓電材料當(dāng)被擠壓或伸展時便會產(chǎn)生電能。這種材料通常在氣體引燃器中用以產(chǎn)生火花。

　　普里亞發(fā)現(xiàn)時速為16公里的微風(fēng)便可以產(chǎn)生7.5毫瓦的持續(xù)電能，這足以保證一個電子傳感器的運轉(zhuǎn)。今年早些時候他公布了他的袖珍風(fēng)車的研究成果?，F(xiàn)在他又公開了這種設(shè)備性能的一些精確細節(jié)。對完整的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的首次實驗是利用光電電池提供能量的，但這些電池不能一直處于工作狀態(tài)，因為每逢多云天氣電池便會停止供電，導(dǎo)致節(jié)點關(guān)閉。普里亞說：“這種設(shè)想最后以失敗告終。因為陽光不是在任何時間和地點都能獲取的?！?/P>

　　所以，研究人員將目光開始轉(zhuǎn)向能從它們周圍的震動獲取“周圍能”的壓電材料上。一些科學(xué)家一直試圖利用來往汽車的震動來為監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)的傳感器供電或利用飛機的震動為傳感器網(wǎng)絡(luò)供電，而無須將更多的配線裝進原本就已經(jīng)非常擁擠的機體里。

　　與利用風(fēng)力渦輪機為電網(wǎng)供電的常規(guī)發(fā)電機相比，這種壓電發(fā)電機(袖珍風(fēng)車)的發(fā)電效率要更高一籌。使用10厘米渦輪的常規(guī)發(fā)電機僅能將可利用風(fēng)能的1%直接轉(zhuǎn)化為電能。但一個壓電發(fā)電機的轉(zhuǎn)化效率則能達到18%。這相當(dāng)于最好的大型風(fēng)車的轉(zhuǎn)化效率。

　　密歇根理工大學(xué)的機械工程師亨利?索達諾說：“這是一個有趣的想法?！眽弘姲l(fā)電是一個正在快速發(fā)展的領(lǐng)域。隨著電子線路的越來越小以及所需能量的減少，它將成為一種極為普遍的發(fā)電方式。