发电浮标获专利

加入我们的科学爱好者社区!


关于支持科学新闻业

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。


用于水下环境能量传输的装置,带有长锆钛酸铅换能器:漂浮在海洋中的浮标不仅仅标记航行危险。它们帮助研究人员跟踪水和风的状况,协助天气预报员,倾听鲸歌,并帮助军方探测水下航行器。大多数浮标使用电池供电,但工程师们长期以来一直试图利用海浪的冲击力和翻滚力。然而,海浪移动涡轮机的速度不足以产生稳定的电流。

美国海军海底战中心的高级研究工程师德克·R·休斯说,相反,用发电材料建造浮标。所谓的压电化合物在压缩时会产生电压。这些化合物具有带正负极的晶格结构。在压力下,足够的晶体排列以产生带电粒子或电流的流动。

专利号 8,274,167 描述了一种产生自身电力的浮标。浮标的漂浮部分连接到锚固在海底或重物上的长电缆。该电缆具有由锆钛酸铅压电陶瓷制成的芯,锆钛酸铅是一种最初在东京工业大学合成的化合物。当水流围绕电缆流动时,微涡流像“吉他弦的弹拨”一样移动它,休斯说。产生的功率取决于电缆的长度和张力,但理论上可能足以驱动声纳阵列。浮标群能否产生陆地所需的兆瓦级电力? “你可以想象将足够多的浮标串联起来运行,”休斯说。“这只是一个正确操作的问题。” 该浮标尚未制成原型,因此目前这个想法还只是纸上谈兵。

© . All rights reserved.