Учените намериха начин да получават енергия от звука

Наскоро бяха разработени редица експериментални уреди, които са способни да създават неголямо количество енергия, достатъчно за пускането на специални датчици на шумни места, съобщи ABC Science.

Според Стивън Хоровиц, инженер-изследовател от аерокосмическата компания Ducommun Miltec в Хънтсвил (Алабама), такива датчици са способни да заглушат шума на реактивните двигатели.

Хоровиц разказва, че се замислил над въпроса за получаване на енергия от звука още преди десет години, когато учил в университета на Флорида.

„Изучавахме двигатели на лайнери и технологии за потискане на шума от тяхната работа – разказва Хоровиц. – Обърнахме внимание, че в тази среда циркулира много акустична енергия.”

С времето Хоровиц и колегите му осъзнали, че невероятният рев на реактивния двигател, който може да стига повече от 130 децибела (това е достатъчно за появата на физическа болка), може да бъде преобразуван за електрическа енергия. Хоровиц и колегата му – специалистът Марк Шеплак, успели да получат енергия от звука благодарение на т.нар. пиезоелектрици. Пиезоелектрическият материал използва напрежението и механичната якост за преобразуване в електрически заряд.

Използвайки пиезоелектрически материал, учените създали необичайно чувствителна тънка мембрана от алуминий, която може да преобразува вибрациите, предизвиквани от звука, в електричество, което да е достатъчно за захранването на малък датчик.

Хоровиц твърди, че преимуществото на такъв датчик е в това, че няма необходимост да се използва батерия или проводник за пускането на двигателя на датчика, като по такъв начин се опростява неговото използване.

Следващият етап станало прикрепването на мембраната към специален цилиндър, който снижава шума от двигателя с гасене на определени честоти. Проектът по строителството на такова шумопотискащо устройство се финансира от НАСА, която помага на частните производители на самолети да измислят още по-тихи реактивни двигатели.

Свещеният Граал

Подобни изследвания се провеждат и в Джорджия, където професорът по машиностроене Кен Канифейр и колегите му са създали устройство за събиране на шум от хидравличните помпи и клапани, прилагани в различни промишлени машини.

Тези хидравлични помпи създават звук при движението на течността в затворено пространство. Устройството също има датчици, които предоставят ценна информация за работата на машините и вероятно в един прекрасен ден ще позволят да се разбере как да се направи тяхната работа по-тиха.

„Хидравликата лежи в основата на работата на всевъзможна строителна техника. Ако може да се подобри преобразуването на енергия, то това би довело до намаляване на общия шум. Това е един вид Свещен Граал в нашата сфера”, отбелязва Канифейр.

Той смята, че така не може да се събере много енергия, но дори незначителното й количество може да има голямо значение за сложните машини. Според думите му поне две големи компании са заинтересувани от разработката на такова устройство и той смята, че прототипи ще се появят в близките три-пет години.

През 2011 г. холандска група инженери успя да получи приспособление за получаване на енергия от звука на вятъра, преминаващ през малък отвор под определен ъгъл – подобно на звука, получаван при духане в бутилка.

„Макар това да звучи малко пресилено, подобно устройство в голям мащаб ще има по-малко движещи се части, отколкото в съществуващите вятърни турбини”, казва Хоровиц. Според него това е доста по-удобно и безопасно.