Американские ученые добыли электричество из магнитного поля
электропроводки

Ученые из Университета штата Пенсильвания создали магнитоэлектрический преобразователь, способный извлекать энергию из магнитных полей вокруг сетевых кабелей. Статья с описанием открытия была опубликована в журнале Energy & Environmental Science. Полученную энергию можно без труда использовать для питания небольших IoT-устройств — например, цифрового будильника.
Проблема энергоэффективности и экологичности IoT-устройств становится все более острой по мере развития технологий. Чем более сложными становятся системы, тем большее количество энергии требуется для их обеспечения. Встроенные батареи имеют ограниченный запас ресурсов, а для бесперебойного функционирования высокопроизводительного оборудования сроки службы должны составлять месяцы и годы. В связи с этим на первый план выходят "зеленые технологии" и сбор свободной энергией — то есть добыча ресурсов из внешних источников, например, тепла, вибрации или света.
Именно такой подход использовали в своем изобретении пенсильванские ученые. В качестве добывающего элемента выступила многослойная тонкая пластинка, состоящая из слоя пьезоэлектрика и слоя из магнитострикционного материала. Попадая в магнитное поле электропроводки такая пластинка начинает вибрировать и деформирует приклеенную к ней пластину из пьезоэлектрика. В результате такой деформации по проводам, подключенным к пластине, начинает течь электрический ток.
Сам магнитострикционный материал при этом вырабатывает до 16% электричества. Остальную выработку дает колебание постоянного магнита в электромагнитном поле. Ученые утверждают, что элемент позволяет генерировать напряжение до 80 Вт в поле силой 300 мкТл. Такого заряда достаточно, чтобы обеспечить прямое питание будильника или часов на расстоянии до 20 см от электропроводки.
"Преимущество такого подхода в том, что магнитное поле, создаваемое вокруг электропроводки — это вездесущая и дешевая энергия. Она есть везде: в наших домах, офисах, автомобилях. Возможность собирать этот фоновый шум и преобразовывать его в полезное электричество может обогатить наш подход к архитектуре "зеленой" энергии", — отмечает один из авторов исследования, инженер Шашанк Прия.

Источник: https://www.electronicsweekly.com/news/research-news/milliwats-electricity-mains-magnetic-field-2020-04/