Dalle vibrazioni meccaniche all’elettricità

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Dispositivi in grado di convertire le vibrazioni in elettricità
Dispositivi in grado di convertire le vibrazioni in elettricità
Dispositivi in grado di convertire le vibrazioni in elettricità
Dispositivi in grado di convertire le vibrazioni in elettricità

Gli scienziati del VTT Technical Research Center in Finlandia hanno messo a punto un nuovo metodo per convertire le vibrazioni meccaniche in elettricità. La superficie di ogni materiale ha una proprietà chiamata “funzione di lavoro”, che è definita come la differenza tra l’energia di un elettrone a riposo e il lavoro termodinamico minimo richiesto per rimuoverlo dal materiale. I ricercatori hanno scoperto che l’energia vibrazionale prodotta quando due superfici con diverse funzioni di lavoro sono collegati tramite elettrodi può essere raccolta e potenzialmente usata per strumenti portatili e/o altri dispositivi elettronici a basso consumo. Dispositivi fotoelettrici, tubi catodici e circuiti elettronici che coinvolgono diversi metalli spesso utilizzano questo stesso principio, anche se non è mai stato utilizzato per immagazzinare energia. I ricercatori hanno dapprima creato un condensatore a piastre parallele con rame e alluminio che è stato collegato ad un circuito esterno: le rispettive funzioni di lavoro delle piastre è stato quello di fornire una carica iniziale di un volt usando il rimbalzo degli elettroni da una superficie all’altra. Tensioni superiori ai 3 volt potrebbero risultare accoppiando diversi materiali per elettrodi a differenti trattamenti e finiture della superficie. Uno dei vantaggi della conversione delle vibrazioni meccaniche in elettricità, oltre al già citato effetto piezoelettrico, è la possibilità di generare dispositivi elettrostatici che siano in grado di produrre elettricità per il settore alimentare e per dispositivi medicali perché non richiedono un una fonte esterna di energia oltre a poter operare nelle condizioni più disparate. Anche se i ricercatori del VTT devono completare l’iter di sperimentazione attraverso simulazioni MEMS, prevedono che questa tecnologia potrebbe essere industrialmente realizzabile nei prossimi 3-6 anni.

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