Инновационная стелька с подогревом PowerInsole 2.0, разработанная студентом Томского политехнического университета (ТПУ), предлагает не только защиту от замерзания ног зимой, но и возможность зарядки мобильных телефонов.
Этот новаторский продукт получает энергию для зарядки от движения своего владельца, что делает его особенно удобным для полярников, туристов и вахтовиков, работающих в экстремальных условиях.
«Стелька окажется весьма полезной для людей, которым приходится работать в условиях Крайнего Севера, где они проводят много времени на открытом воздухе, что может отрицательно повлиять на их здоровье», – поделился автор разработки, студент Энергетического института (ЭНИН) ТПУ, Николай Волохов. Он также отметил, что многие регионы России находятся в зоне сурового зимнего климата, особенно в Сибири, где проблема замерзания ног становится особенно актуальной при температурах до -30 градусов по Цельсию.
Устройство получает энергию от пьезоэлементов, которыми оснащено. Пьезоэлементы реагируют на давление ноги во время шага и преобразуют это давление в электрическую энергию. Таким образом, стелька превращает энергию, которую вырабатывает человек при ходьбе, в тепло и возможность зарядки мобильных устройств.
«Особенностью пьезоэлектрических генераторов является их способность выдавать относительно большое напряжение при небольшом токе, что делает нашу стельку ресурсоэффективной», – объяснил Николай. – Мы также провели опыты и оптимизировали размещение пьезоэлементов на стельке, чтобы они вырабатывали наибольшее количество энергии».
По словам Николая, пьезоэлектричество было открыто братьями Джексоном и Пьером Кюри в 1880 году и с тех пор нашло широкое применение в радиотехнике и измерительной технике.
Прибор является ресурсоэффективным, так как элементы питания (аккумуляторы) размещены внутри стельки, что устраняет необходимость носить их в кармане. Кроме того, управление и контроль зарядки устройства осуществляются через специальное приложение на смартфоне. Это значительно упрощает управление работой стельки и избавляет от необходимости носить дополнительные устройства и пульты. Пользователь сможет самостоятельно настраивать устройство в зависимости от своих текущих потребностей.
Система зарядки основана на распространенном стандарте индуктивной беспроводной зарядки Qi, что позволяет избежать неудобства извлечения стелек из обуви при зарядке.
«Накопление энергии во внутреннем аккумуляторе с помощью пьезогенераторов дает устройству дополнительную автономность, поскольку оно использует энергию, которую генерирует само при ходьбе, что позволяет отказаться от ежедневной зарядки и даже от зарядки вовсе», – подчеркнул Николай. – Экономия энергии решает еще одну важную проблему для людей, работающих в экстремальных условиях, – зарядку мобильного телефона. Энергии, которую генерируют пьезоэлементы, будет достаточно и для поддержания тепла в обуви, и для зарядки мобильных устройств. Устройство будет оснащено универсальным кабелем для зарядки».
Технологии для получения электроэнергии от природных объектов, к которым относится и человек, снова и снова реализуются в интересных и необычных проектах с стельками.
Идея использования энергии, получаемой при ходьбе не нова, но до последнего времени не было выработано сколько-нибудь эффективного механизма, который бы преобразовывал ее в электричество. Но популярность таких девайсов, как мобильные телефоны, требуют новых идей для подзарядки пока еще не очень совершенных аккумуляторов, которыми они запитываются. Поэтому разработчики обращаются к возможностям, которые буквально лежат под ногами.
Изобретатели создали стельки, в которые заложен механизм, выступающий в качестве электрогенератора, которые преобразует кинетическую энергию от ударов подошвы при ходьбе в электрический ток. Его можно снимать через usb-разъем для зарядки сотовых телефонов. Генератор электроэнергии получился довольно эффективным – пешая прогулка в течение одного часа обеспечивает заряд аккумулятора, которого достаточно для получасового разговора по телефону.