Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Elektronik

Sådan fungerer bevægelsesdrevet elektronik

Bevægelsesdrevet elektronik (også kendt som kinetisk energihøst eller energiopfangning) er en teknologi, der omdanner bevægelsesenergien til elektrisk energi. Dette kan gøres ved hjælp af forskellige metoder, herunder piezoelektriske materialer, elektromagnetisk induktion og elektrostatisk induktion.

Piezoelektriske materialer generere elektricitet, når de er fysisk deformerede. Dette skyldes krystalstrukturen af ​​piezoelektriske materialer, som får dem til at producere en spænding, når de udsættes for mekanisk belastning. Mængden af ​​genereret elektricitet afhænger af mængden af ​​påført kraft og typen af ​​piezoelektrisk materiale.

Elektromagnetisk induktion er en anden metode, der bruges til at generere elektricitet fra bevægelse. Dette gøres ved at bruge en leder til at bevæge sig gennem et magnetfelt. Når lederen bevæger sig gennem magnetfeltet, skærer den gennem feltlinjerne, hvilket forårsager, at en elektromotorisk kraft (EMF) genereres. Mængden af ​​genereret EMF afhænger af styrken af ​​det magnetiske felt, lederens hastighed og den vinkel, hvormed lederen skærer gennem feltlinjerne.

Elektrostatisk induktion er en tredje metode, der bruges til at generere elektricitet fra bevægelse. Dette gøres ved at bruge en kondensator til at lagre elektrisk energi. Når kondensatoren bevæger sig gennem et magnetfelt, får magnetfeltet ladningerne på kondensatorpladerne til at adskilles, hvilket skaber et elektrisk felt. Mængden af ​​genereret elektricitet afhænger af magnetfeltets styrke, kondensatorens hastighed og størrelsen af ​​kondensatorpladerne.

Bevægelsesdrevet elektronik kan bruges til at drive forskellige enheder, herunder bærbare enheder, trådløse sensorer og medicinske implantater. Disse enheder er typisk små og lette, og de kræver ikke et batteri eller anden ekstern strømkilde. Dette gør dem ideelle til applikationer, hvor det er svært eller upraktisk at levere en traditionel strømkilde.

Her er nogle specifikke eksempler på, hvordan bevægelsesdrevet elektronik bruges:

* Bærbare enheder: Bevægelsesdrevet elektronik kan bruges til at drive bærbare enheder såsom smartwatches, fitness-trackere og sundhedsmonitorer. Disse enheder kan bruge den energi, der genereres fra brugerens bevægelser, til at drive deres skærme, sensorer og andre komponenter.

* Trådløse sensorer: Bevægelsesdrevet elektronik kan bruges til at drive trådløse sensorer, der bruges i forskellige applikationer, såsom industriel automation, miljøovervågning og sikkerhed. Disse sensorer kan bruge den energi, der genereres fra omgivelserne, til at drive deres sendere, som giver dem mulighed for at kommunikere trådløst med andre enheder.

* Medicinske implantater: Bevægelsesdrevet elektronik kan bruges til at drive medicinske implantater såsom pacemakere og defibrillatorer. Disse enheder kan bruge den energi, der genereres fra patientens hjerteslag, til at drive deres kredsløb, hvilket giver dem mulighed for at fungere uden at kræve et batteri.

Bevægelsesdrevet elektronik er en lovende teknologi, der har potentialet til at revolutionere den måde, vi driver enheder på. Disse enheder er effektive, pålidelige og miljøvenlige, og de kan bruges i forskellige applikationer, hvor det er svært eller upraktisk at levere en traditionel strømkilde.