Ученые создали флаги, которые могут генерировать электрическую энергию с использованием энергии ветра и солнца.
Новые флаги, собирающие энергию ветра и солнца, были разработаны с использованием гибких пьезоэлектрических полос и гибких фотоэлектрических элементов.
Пьезоэлектрические полосы позволяют флагу генерировать энергию посредством движения, в то время как фотогальваника является наиболее известным методом использования электроэнергии с помощью солнечных элементов.
Исследование, проведенное исследователями из Манчестерского университета, является самым передовым в своем роде на сегодняшний день и первым, который одновременно собирает энергию ветра и солнца с помощью перевернутых флагов. Исследование опубликовано в журнале Applied Energy.
Недавно разработанные флаги для сбора энергии способны питать удаленные датчики и небольшую портативную электронику, которые можно использовать для зондирования окружающей среды, например, для мониторинга загрязнения, уровня звука и тепла.
Целью исследования является создание дешевых и устойчивых решений по сбору энергии, которые можно развернуть и оставить для выработки энергии практически без необходимости обслуживания. Стратегия известна как «развернуть и забыть», и это ожидаемая модель, которую так называемые умные города примут при использовании удаленных датчиков.
Хорхе Сильва-Леон из Манчестерской школы машиностроения, аэрокосмической и гражданской инженерии и ведущий автор исследования говорит: «Под действием ветра флаги, которые мы построили, изгибаются из стороны в сторону в повторяющихся моды, также известной как колебания с предельным циклом. Это делает их идеально подходящими для равномерной выработки энергии за счет деформации пьезоэлектрических материалов. В то же время солнечные панели приносят двойную выгоду: они действуют как дестабилизирующая масса, которая запускает начало колебательных движений при более низкие скорости ветра и, конечно же, способны генерировать электричество из окружающего света.
Д-р Андреа Чонколини, соавтор исследования, добавил: «Ветровая и солнечная энергии обычно имеют прерывистость, которая имеет тенденцию компенсировать друг друга. обычно ассоциируется с ярким солнцем. Это делает энергию ветра и солнца особенно подходящими для одновременного сбора урожая с целью компенсации их прерывистости».
Команда использовала и разработала уникальные методы исследования, такие как быстрое видеоизображение и отслеживание объектов с помощью передовых
Доктор Алистер Ревелл, соавтор работы, выделяет текущие и будущие направления исследований, говоря: «В настоящее время мы используем новую вычислительную основу для моделирования и симуляции, разработанную в Манчестерском университете, основываясь на давней традиции. вычислительной гидродинамики в группе Использование компьютеров для моделирования взаимодействия жидкости и конструкции все чаще упоминается как виртуальная инженерия и играет ключевую роль в разработке устройств за счет сокращения количества моделей, которые необходимо физически изготовить и протестировать."