Här är en uppdelning:
1. Piezoelektrisk effekt:
* vad det är: Vissa material, som kvarts, keramik och vissa polymerer, uppvisar ett fenomen som kallas den piezoelektriska effekten. Detta innebär att de genererar en elektrisk laddning när de utsätts för mekanisk stress (som böjning, sträckning eller pressning). Omvänt deformerar de också när ett elektriskt fält appliceras.
* Hur det fungerar: Den inre strukturen för dessa material förändras under tryck och flyttar positionerna för deras elektriska laddningar. Denna separering av laddningar skapar en spänningsskillnad, som kan utnyttjas som el.
2. Konvertera elastisk energi till el:
* Processen: Genom att applicera tryck på ett piezoelektriskt material skapar du mekanisk stress. Denna stress utlöser den piezoelektriska effekten och genererar en elektrisk laddning. Denna laddning kan samlas in och användas som el.
* Exempel:
* skomonterade generatorer: När du går kan trycket på dina skor överföras till ett piezoelektriskt material inbäddat i sulan och generera en liten mängd el.
* Energi skörd från vibrationer: Piezoelektriska sensorer kan fånga vibrationer från maskiner, broar eller till och med mänskliga rörelser och omvandla den kinetiska energin till elektrisk energi.
3. Andra metoder (mindre praktiska):
* elektromagnetisk induktion: Även om det är mindre vanligt, kan du teoretiskt inducera en elektrisk ström i en trådspole genom att snabbt ändra magnetfältet runt det. Deformationen av en fjäder eller annat elastiskt material kan användas för att flytta en magnet nära spolen och därmed skapa det förändrade magnetfältet. Denna metod är emellertid mindre effektiv än piezoelektriska material.
4. Begränsningar:
* små mängder el: Piezoelektriska material producerar vanligtvis små mängder elektricitet, vilket gör dem lämpliga för lågeffektapplikationer som sensorer och liten elektronik.
* Begränsade applikationer: Samtidigt som man lovar för energiavverkning är mängden el som genereras från elastisk energi ofta otillräcklig för att driva stora enheter eller apparater.
Sammanfattningsvis förlitar sig omvandling av elastisk energi till elektricitet främst på den piezoelektriska effekten. Medan mängden el som genereras är relativt liten, erbjuder piezoelektriska material ett genomförbart alternativ för att driva sensorer, bärbara enheter och andra applikationer med låg effekt.
