Ученые придумали, как питать гаджеты без батарей: достаточно сказать несколько слов

датчик, сенсор
Фото: ETH Zurich | Датчик без батареи ETH Zurich

Датчик реагирует на звуковые колебания отдельных слов, вибрирует и, таким образом, вырабатывает электричество, которого вполне хватает для работы.

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали технологию зарядки устройств с помощью звука, а не аккумуляторов. Интересно, что прибор может питаться избирательно, используя определенный тон или шум, а не просто любую звуковую волну, пишет Interesting engineering.

Для работы разных датчиков требуются небольшие портативные батарейки, и, в зависимости от их энергопотребления, может потребоваться ежедневная замена батарей. Это весьма неудобно и непрактично, плюс ко всему плохо влияет на экологию, увеличивая объем электронных отходов. Чтобы решить проблему, исследовательская группа ETH разработала сенсор с весьма необычной системой питания. Ученые выяснили, что звук является мощной альтернативой аккумуляторам.

По словам Йохана Робертсона, профессора геофизики ETH, датчик использует вибрационную энергию звуковых волн, которая заставляет гаджет вибрировать и вырабатывать электрическую энергию, обеспечивающую питание. Чтобы избежать чрезмерной зарядки, исследователи использовали компьютерное моделирование и алгоритмы для разработки специальной структуры датчика, состоящей из идентичных пластин, соединенных крошечными стержнями. Эти стержни определяют, приведет ли конкретный звук в движение сенсор, или нет.

Прототип устройства смог генерировать крошечные электрические импульсы при произнесении слова "четыре". Однако слово "три" не произвело такого воздействия.

Важно
Посторонись, Илон Маск: ученые в шаге от создания интерфейса "мозг-компьютер"
Посторонись, Илон Маск: ученые в шаге от создания интерфейса "мозг-компьютер"

"Наш датчик сделан из силикона и не содержит ни токсичных тяжелых металлов, ни редкоземельных элементов, как в электронных датчиках", — сказали исследователи.

Гаджет намерены усовершенствовать, чтобы он смог распознавать до 12-ти различных слов, таких как "включить", "выключить", "вверх" и "вниз". В настоящее время исследователи работают и над тем, чтобы уменьшить его габариты и презентовать полноценный прототип в 2027 году.

Подобные сенсоры без батарей можно использовать для мониторинга зданий в случае землетрясения. Сигнализация сработает, если в здании появится трещина, издающая типичную звуковую частоту. Датчики также можно использовать для мониторинга выведенных из эксплуатации нефтяных скважин. Когда газ начинает выходить из скважины, он издает длинный шипящий звук, который механический датчик может обнаружить и подать сигнал тревоги.

Ранее мы сообщали, что создан особый датчик, который питается от воздуха. Исследователи создали сенсор без батарей, способный включиться в работу без первичного напряжения.