[Будь-здоров! 2] Движение птичьих крыльев
[Будь-здоров! 2] Движение птичьих крыльев
приветствует Вас!
Движение птичьих крыльев или погружение рыбы на глубину - естественные
природные процессы. В их элегантной простоте исследователи видят решение
сложных
задач слияния технологий в биологических системах.
Как инженер-энергетик, доцент кафедры машиностроения Университета Северной
Аризоны Майкл Шафер (Michael Shafer) понимает, что возможности животных по
выработке
энергии ограничены. Вряд ли мы когда-либо станем свидетелями того, как стаи
дельфинов, плещущиеся в прибрежных водах, снабжают электричеством города,
заменяя
собой ветряные генераторы или солнечные панели. Однако в движении животные
вполне могут самостоятельно питать миниатюрные устройства, необходимые
биологам
для изучения маршрутов перемещения и других особенностей поведения.
<Я пытаюсь извлечь энергию из всего, что вокруг нас - из разницы
температуры, механической энергии, кинетической энергии - и преобразовать её
в нечто полезное>,
- рассказывает доцент.
Ещё будучи аспирантом, Шафер пытался воплотить мечту в реальность. Он
разработал рюкзак для птиц, ультра-лёгкий прибор, генерирующий энергию от
взмахов
птичьих крыльев. Устройство, разработанное учёным, основано на использовании
свойств пьезоэлекрических кристаллов, вырабатывающих заряд при сжатии.
Мощность
12-граммового прототипа <птичьего генератора> составляет 200-300 мкВт.
Сегодня Шафер продолжает исследования, надеясь применить природные принципы
для использования в наземных и морских приложениях. Но также он не
отказывается
от прежнего направления, решая инженерные задачи с целью создания
двустороннего информационного канала для биологов.
<Если бы я взялся за разработку энергетического комбайна для здания или
статического датчика с дистанционным управлением для моста, это было бы
сложно,
- говорит Шафер. - Но ещё труднее разработать подобную систему и применить
её к животному>.
В случаях с птицами самое значительное ограничение - это вес, который они
могут нести на себе. Большинство птиц весят менее 100 г и могут <взять> в
полёт
лишь около 4% от собственного веса.
Шафер видит свою задачу в максимальном использовании имеющихся возможностей,
ориентируясь на принцип <слияния технологий> и используя достижения в
изучении
солнечных, пьезоэлектрических, электромагнитных, тепловых, кинетических и
других процессов.
По его мнению, фактором, который стимулирует работу над миниатюрными
сборщиками энергии и делает их жизнеспособными, стало резкое падение
энергопотребления
современной электроники. <Теперь маломощные источники энергии внезапно
начинают становиться жизнеспособными в качестве способа питания
электроники>, -
говорит учёный.
Тем не менее, несмотря на то что технический процесс делает электронику все
миниатюрнее, ограничения по весу не исчезают, и задача состоит в том, чтобы
предоставить в распоряжение биологов устройства, которые животные и птицы
смогут носить на себе без заметных усилий и помех.
<Форм-фактор является главным драйвером системы и должен соответствовать
животному. Вот уж где действительно приходится обращаться к биологам и
подолгу
топтаться на месте>, - делится трудностями Шафер.
Алексей Норкин Могут ли птицы вырабатывать электричество? | Техника и
Интернет
-С Уважением, Светлана!
Вместо P.P.S.
Колбаса, за то, что о ней забыли и вспомнили только через неделю, жестоко
отомстила семье Ивановых.
С наилучшими пожеланиями,
Збруч.
