Японский университетский исследователь Тошиюки Уэно (Toshiyuki Ueno)
разработал миниатюрный генератор (2 x 3 x 12 мм), способный
преобразовывать механические вибрации в электрический ток. При этом, по
словам Уэно, представленный им компонент является приблизительно в 20
раз более эффективным, чем реализованные до сих пор вибрационные
генераторы, обеспечивая энергетическую плотность около 22 мВт/см3. против около 1 мВт/см3
у других генераторов. Разработанное устройство может обеспечивать
мощность до 1,56 мВт при частоте вибрации 357 Гц. Изобретатель намерен
продвигать свое детище в качестве источника питания систем контроля
давления в автомобильных шинах.
 Генерация энергии в разработке Уэно основана на применении
магнитостриктивного материала галфенола, представляющего сплав железа и
галлия. Одним из проявлений эффекта магнитострикции является изменение
магнитных свойств объекта при изменении его формы. В случае галфенола
эффект магнитострикции проявляется достаточно сильно, с изменением
плотности магнитного потока на величину более чем 1 Тесла при сжатии,
но, по утверждениям Уэно, до сих пор он не применялся для создания
вибрационных генераторов.
Уэно отметил, что галфенол является податливым материалом, не
вызывающим проблем в обработке и использовании. В отличие от него,
традиционно применяемые в пьезоэлектрических элементах керамические
материалы весьма хрупкие. Этим же недостатком отличаются тербиум,
диспозиум и терфенол-Д, супермагнитостриктивные материалы на базе
железа, превосходящие галфенол по величине проявления эффекта.
Конструкция разработанного генератора состоит из двух параллельных
магнитостриктивных элементов с грузиками, закрепленных таким образом,
что при вибрации грузиков один из элементов растягивается, а другой –
сжимается, и постоянного магнита. В результате периодического изменения
магнитных свойств в катушке, окружающей магнитостриктивные элементы,
наводится электрический ток. Изобретатель подчеркнул, что благодаря
податливости и термостойкости галфенола представленный вибрационный
генератор способен работать в средах со значительными механическим
вибрациями и резкими изменениями в широком диапазоне температур.
| 
