Ağaçları sallanan enerji var

Esintiyle sallanan bir ağaç ormanı hayal edin. Şimdi, bu enerjiyi yakalayabileceğinizi ve bunu, örneğin köprünün ölümcül çöküşünü önlemek için kullanabileceğinizi düşünün.

Ohio State Üniversitesi'nden araştırmacı Ryan Harne'ın yapmaya çalıştığı şey bu. İyi sıralama. Ağaçların yapısal özelliklerini taklit eden, enerjinin daha verimli bir şekilde yakalanmasını ve elektriğe dönüştürülmesini sağlayan küçük makineler üretti.

Küçük bir ağaç üreteci ne işe yarar ki? Bunu hayal edin: Tüm dünyada binalar, köprüler ve uçaklar, yapının bozulup bozulma riski altında olup olmadığını belirten titreşimleri ölçen sensörler ile donatılmıştır.

Harne, “Bunlar, yıkılan köprüler gibi bir dizi büyük yapısal felaketten sonra çoğalıyor” dedi. Ters.

Bireysel olarak, bu sensörler çok fazla enerji kullanmaz, ancak bir arada ele alındıklarında güç tüketimi oldukça fazladır. Günümüzde, çevreye zararlı ve zararlı olan tek kullanımlık pillere güveniyorlar.

Harne, “Ampul, hey, gerçekte izledikleri titreşimleri kullanarak sensörleri deneyip deneyelim” dedi. Araştırmacıların yaklaşık 25 yıldır üzerinde çalıştıkları bir soru.

Ve burası ağaçların girdiği yer. Ağaçlar, rüzgarlı koşullara nasıl tepki verdiklerini düzenleyen gerçekten ilginç yapısal özelliklere sahip.

İç rezonans adı verilen bu garip fenomeni sergiledikleri ortaya çıktı: Ağacın dışındaki küçük dallar rüzgarda hızla salınır ve bu enerji daha büyük dallarda ve gövdede daha uzun salınımlara aktarılır. Bu şekilde, enerji harcanır ve ağaç daha şiddetli tozlara dayanabilir.

Harne, “Botanikçilerden, ağaçların salınım yaptıkları frekansların gerçekten dikkate değer bir dağılımını kullandıklarına ve bu da enerjiyi azaltma amaçları için birleştirmeye yardımcı olduklarına dair gerçekten iyi kanıtlar var” diyor.

Aynı prensibi, başka bir son yakalama enerjisi için kullanıp kullanamayacağını merak etti. Çelikten basit bir ağaç benzeri yapı inşa etti: 90 derecelik bir açıyla tutturulmuş üç inçlik tek bir "dal" ile altı inçlik bir "gövde". Yapı, titreşim enerjisini elektriğe dönüştürmeye yarayan bir elektromanyetik malzeme şeridi ile donatıldı.

Sonra küçük ağacını ileri ve geri sallayan bir cihaza bağladı. İlk başta, bazı elektriksel faaliyetler kaydedilmiş olmasına rağmen, pek bir şey yapmadı.

Fakat sisteme bir miktar “gürültü” enjekte ettiğinde - bir rüzgâr ya da deprem gibi bir titreşimi taklit edebilecek titreşim modelinin tesadüfi - sistem bir devrilme noktasına ulaştı ve dalın yüksek frekanslı salınımları daha uzun bir süreye aktarıldı. ve ağacın gövdesinde daha büyük genlik salınımları. Bunun netliği, bu titreşimlerin ne kadar verimli bir şekilde elektriğe dönüştürüldüğüdür - sistem, iç rezonans tetiklendikten sonra voltaj çıkışını iki katına çıkarmıştır.

Deney, kendilerini besleyen titreşim sensörlerinin potansiyelini kanıtlıyor. Ancak Harne, tek kullanımlık teknolojiye çok bağlı bir dünyada sanayiden ilgi duymanın zor olduğunu söylüyor.

“Ne zaman çevrimiçi olacağını görüyorum? Muhtemelen kendi kendine sürdürülebilirlik için daha büyük bir talep gerektirir. Bunun toplumumuzda çok talep edildiğinden emin değilim ”diyor.

Harne, titreşimlerin güç potansiyelini ticarileştirmeye çalışan tek kişi değil. Bir şirket, gürültüyü azaltmanın ve vahşi hayata zarar vermenin bir yolu olarak, iplik eğirme yerine salınan rüzgar enerjisi jeneratörlerini önerdi. Muhtemelen çok büyük miktarda elektrik üretebilecek olan okyanus dalgası gücü aynı prensiplerle çalışır.