Ученые создали источник питания для датчиков, получающий энергию от изменения температуры и давления

Еще в начале 17-го века один голландский строитель изобрел часы, приводимые в действие изменением температуры и атмосферного давления. Спустя три столетия швейцарский инженер Жан Леон Ройтер построил на этой идее механические часы Atmos, которые могут работать в течение многих лет без ручного завода. А недавно исследователи из университета Вашингтона использовали конструкцию часов для создания источника питания, который получает энергию от естественных колебаний температуры и давления.

Это устройство способно собирать энергию в любом месте, где в течение суток происходит естественное изменение температуры и атмосферного давления. Оно может быть использовано для питания различных маломощных датчиков, которые размещены в труднодоступных местах для обнаружения и оповещения утечек воды или структурных дефектов конструкций.

Система работает следующим образом: металлический гофрированный чехол размером с дыню наполнен чувствительным к температуре газом. При нагревании газ расширяется, надувая чехол, а при охлаждении газ сжимается – и чехол тоже «сдувается». На чехле с внешней стороны размещены маленькие устройства, которые преобразуют механическую энергию движения в электричество. Это электричество используется для работы датчиков, которые также размещаются на металлических чехлах.

Как утверждают исследователи, данная технология сбора энергии окажется полезной в местах, где нет солнца или куда не проходят радиоволны (например, под землей или внутри железобетонных конструкций, где имеют место хоть малейшие колебания температуры в течение суток).

Эксперименты с новым устройством показали, что изменение температуры только на 0,25 градусов по Цельсию достаточно для выработки энергии, которая будет использована датчиком для считывания и передачи информации по беспроводной связи на расстояние до 5 метров. Это означает, что любое незначительное изменение в кондиционировании офисного здания или температуры наружного воздуха в течение дня будет более чем достаточно для активизации газа в металлическом чехле.

В настоящее время исследователи подали заявку на патент на новую технологию и планируют уменьшить устройство до размеров с батарейку типа D. В следующей версии устройства будут использованы 4 разных газа, которые активируются в различных температурных диапазонах – для того, чтобы устройство могло работать в различных климатических условиях.