А как же оно тикает?
11,382,850 15,192
 

  slavae ( Слушатель )
28 авг 2017 09:50:58

Генератор на скрученных нанотрубках

новая дискуссия Дискуссия  262

Отсюда

Важно заметить, что это не чисто теоретическое исследование. Учёные действительно собрали действующий генератор энергии от морских волн на закрученных нанотрубках и испытали его в Японском море. При температуре воды 13°С, частоте волн от 0,9 Гц до 1,2 Гц генератор между баллоном и грузилом был ограничен в максимальном растяжении 25%. Десятисантиметровый модуль с закрученными нанотрубками весом 1,08 мг показал пиковое напряжение 46 мВ и среднюю выходную мощность 1,79 мкВт. Как показано на иллюстрации 4B, при использовании большего количества харвестеров напряжение может возрастать до любого значения.

  • +0.00 / 2
  • АУ
ОТВЕТЫ (6)
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
28 авг 2017 15:34:02

Бесконечное масштабирование - звучит круто, но совершенно нереально. КПД самых продвинутых пьезогенераторов не достигает 80%, т.е часть энергии деформации идет на нагрев рабочего тела. А значит, что при наращивании нанопружинного девайса с 1 мг до 1 кг нуна будет отводить это самое тепло, что совсем не просто..

А вообще, 16 Дж/кг при частоте в 1 Гц значит, что средняя мощность всего 16Вт/кг, да еще рабочая температура больше сотни Цельсиев. Короче, пока это просто концепт.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  slavae ( Слушатель )
28 авг 2017 15:57:13

Водичкой его поливать, ведь они его в море окунают ))
  • +0.00 / 2
  • АУ
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
28 авг 2017 16:36:44

Водичкой надо поливать каждую нанопружинку. А в плотной сборке (что там на килограммы пересчитывают?) это проблематично..
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  ДядяВася ( Слушатель )
28 авг 2017 18:18:33

Нанопружину водичкой не поливают, т.к. она "без воды и не туды и не суды."
На самом деле, принцип действия этого чуда электрохимический, о чём в статье на русском не указано.
Скачал эту статью на англомове. Разбираться во всём, голову сломаешь, что они делают и что предполагают. 

Пару строк с гуглопереводом приведу:

Итак измерительная схема:

Из рисунка видно, что меряют напряжение относительно вспомогательного электрода, на самом деле это не так, меряют относительно хлор-серебрянного электрода сравнения (справа такая пипеточка), что и написано в тексте.
ЦитатаFigure 1B illustrates the electrochemical cell used for the initial characterization of harvester yarns; this cell comprises a coiled MWNT yarn working electrode, a high-surface-area counter electrode, and a reference electrode, all of which are immersed in aqueous electrolyte. Figure 1C shows the timedependence of open-circuit voltage (OCV) and short-circuit current (SCC) generated by a coiled cone-spun harvester during 1-Hz sinusoidal stretch to 30% strain in 0.1 M HCl electrolyte. This sinusoidal stretch does not produce sinusoidal variation in OCV or SCC if the applied tension is so low that the yarn is not in an extended configuration, because the inputmechanical energy per change in strain (and corresponding output voltage and electrical energy change) is reduced by a low effective yarn stiffness. Because the voltage peaks most sharply when the yarn is fully stretched, peak power can exceed average power by an observed factor as high as 3.34, as compared with the factor of 2 expected for a purely sinusoidal voltage profile.
 
На фиг.1В показана электрохимическая ячейка, используемая для первоначальной характеристики харвестерных нитей; эта ячейка содержит спиральный рабочий электрод MWNT, электрод с высокой площадью поверхности и опорный электрод, все из которых погружены в водный электролит. На фиг. 1С показана зависимость от времени напряжения разомкнутой цепи (OCV) и тока короткого замыкания (SCC), генерируемого намотанным конусным формовочным комбайном, при синусоидальном растяжении 1 Гц до 30% деформации в 0,1 М HCl электролите. Это синусоидальное растяжение не приводит к синусоидальной вариации в OCV или SCC, если приложенное напряжение настолько низкое, что пряжа не находится в расширенной конфигурации,
Потому что входная механическая энергия на изменение деформации (и соответствующее выходное напряжение и изменение электрической энергии) уменьшается за счет низкой эффективной жесткости пряжи. Поскольку напряжение резко возрастает, когда пряжа полностью растянута, пиковая мощность может превышать среднюю мощность по наблюдаемому коэффициенту до 3,34, по сравнению с коэффициентом 2, ожидаемым для чисто синусоидального профиля напряжения.


Причём интересно как они получают пиковую мощность: берут напряжение относительно электрода сравнения (эдс элемента: спиралька-электрод сравнения) и умножают на ток короткого замыкания (видимо: спиралька-вспомогательный электрод) и умножают/делят на килограммы.
ЦитатаWhen stretched to 30% strain, the harvester’s capacitance decreased 30.7%, and its OCV increased by 140mV (Fig. 1D).Unless otherwise noted herein, the electrolyte is 0.1MHCl, the reference electrode is Ag/AgCl, and the applied strain is sinusoidal. Applied tensile stresses are normalized to the crosssectional area of the twisted, noncoiled yarn.
 
При растяжении до 30% деформации емкость харвестера уменьшилась на 30,7%, а его OCV увеличился на 140 мВ (фиг.1D). Если не указано иначе, электролит составляет 0,1 М HCl, эталонным электродом является Ag / AgCl, а приложенная деформация равна синусоидальный. Применяемые растягивающие напряжения нормализуются к площади поперечного сечения скрученной, необработанной пряжи.


Вообще разбираться с этой чудой - на любителя.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  adolfus ( Слушатель )
28 авг 2017 19:36:00

Зчем водой – можно и термо-э.д.с. утилизировать.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  ДядяВася ( Слушатель )
28 авг 2017 23:37:08

 Термо-э.д.с. там много не наберёшь  - десятки мкВ.
А вот две нанопроволочки из цинка и меди засунуть в воду э.д.с около вольта получится, и ток сотню микроампер потянет.
Далее считаем на килограмм живого веса, и сенсация готова. Работать будет даже в полный штиль.
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
<< Жёлтый камень
Франция и Британия признались в провале своей политики в Сирии и Ливии >>