為了克服這種局限性,布里斯托爾大學的研究小組正在開發一種新的設備,其中的線圈和彈簧可以在更廣范圍的頻率中發生共振。這將使更大范圍內的震動被探測到,并因此增加能量收集對于能源供應的貢獻。研究人員相信,通過探索非線性彈簧的特性能夠達到這個結果。
據介紹,在彈性限度內,彈簧的彈力和彈簧的長度成正比,這就是胡克定律。一根非線性彈簧,彈力和彈簧長度之間有著復雜的關系,彈簧可以根據被壓縮的軟硬度而設計。當這些彈簧被應用于能量收集時,線圈和彈簧便不再在一種頻率下共振,而是將響應更廣范圍的震動頻率。
能量收集會產生類似于電池的低水平電量,但是不需要像電池那樣更換,或是處理電池里面的化學物質所帶來的潛在危險和污染。它們還可應用于不適合硬接線的地方、容易受到破壞的地方或是不易于維護的地方。
這樣的機器可以被廣泛地應用,例如為無線監視和診斷傳感器提供電力,這些傳感器可以測量人體心率、體溫和血壓或是發動機部件、建筑結構部件所承受的壓力,以及監視鐵軌上運行的火車的剎車溫度。
Burrow補充說:“有大量免費的清潔能源以震動的形式存在,只是現在還沒有被利用到。更廣頻率的能量收集可以為更有效、更持久地滿足能源需求作出有意義的貢獻。”他預計,更廣頻率的能量收集設備將有望在5年內投入實際使用。
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