Ученые Satbayev University работают над созданием компактного и эффективного устройства, которое преобразует механические колебания окружающей среды в электрическую энергию. Проект направлен на обеспечение стабильным источником питания автономных датчиков, расположенных в удаленных и труднодоступных районах.

Основная цель исследования – разработка электромагнитного преобразователя, работающего в диапазоне от десятков до нескольких сотен герц, что позволяет использовать наиболее распространенные в природной среде частоты вибраций. Автономные IoT-датчики (Интернета вещей), применяемые в подобных системах, как правило, нуждаются в постоянном источнике питания. Новая разработка предлагает альтернативный способ электроснабжения. Решение будет востребовано в различных отраслях экономики и промышленности – в частности, для контроля состояния посевных площадей и проведения экологического мониторинга.

Научной основой разработки является закон электромагнитной индукции. Внутри устройства при относительном движении катушки и магнитов возникает электрический сигнал. Исследователи уделяют особое внимание конструктивным решениям, позволяющим сохранять высокий коэффициент полезного действия в широком диапазоне частот. Вместе с тем инженеры настраивают систему для стабильной работы при различных вибрациях и добиваются эффективной передачи выработанной энергии без лишних потерь.

«Мы работаем над устройством, которое будет эффективно преобразовывать механические колебания в электрическую энергию и использоваться в качестве автономного источника питания. Это позволит обеспечить непрерывную и надежную работу IoT-датчиков в удаленных регионах», – отметил руководитель проекта, PhD Албанбай Нуртай.

Реализация проекта проводится в несколько этапов: разработка принципиальной схемы устройства, создание его 3D-модели и математической модели. На следующем этапе будут изготовлены опытные образцы и специальный экспериментальный стенд для проведения измерений. Будут сравнены различные геометрические и материальные решения, после чего будет выбран финальный прототип с оптимальными параметрами. На заключительном этапе планируется публикация научных результатов и оформление патента на объект интеллектуальной собственности.

Проект является важным шагом в развитии зеленых технологий. Эффективное использование природных источников вибраций открывает новые возможности для энергосбережения и реализации принципов и целей устойчивого развития.

Источник: Министерство науки и высшего образования Республики Казахстан