Учёные Новгородского государственного университета (НовГУ) предложили новые материалы для создания малогабаритных и экологичных магнитоэлектрических генераторов. Исследование направлено на разработку энергоэффективных устройств, способных преобразовывать механическую энергию в электрическую без использования ископаемого топлива.
Работу провели профессор Роман Петров, аспирант Василий Мисилин и инженер-технолог АО «ОКБ-Планета» Евгений Кузьмин. Они изучили свойства магнитоэлектрических (МЭ) элементов — пластин, преобразующих вибрации в энергию за счёт пьезоэлектрического и магнитоэлектрического эффектов. Исследователи протестировали элементы размером 70×12×0,54 мм и 30×10×0,54 мм на специальном измерительном стенде. На резонансной частоте 51 кГц один элемент показал выходную мощность около 1 мВт, а совместная работа элементов в резонансе увеличивает мощность в десятки раз.
МЭ-генераторы могут применяться в ветроэнергетике, гидрогенераторах и турбогенераторах. В отличие от солнечных панелей, они компактны и не требуют большой площади. По сравнению с электромагнитными генераторами, МЭ-элементы легче и не содержат дорогостоящую медь.
Исследование показало, что магнитоэлектрические элементы обладают высоким потенциалом для применения в энергогенераторах. При этом их совместная работа МЭ элементов в резонансном режиме значительно, на несколько порядков, увеличивает выходную мощность. Это мощность в десятки милливатт, поэтому такие системы уже могут использоваться в энергонезависимых устройствах. Так, выходная мощность одного такого элемента на резонансной частоте около 51 кГц составила около одного милливатта.
Исследование, начатое в 2015 году, поддержано грантом Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий. Результаты будут использованы для создания прототипов новых генераторных систем.
Читайте ещё материалы по теме:
Новый стенд для изучения электроники разработан в СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Первый зарубежный проект в ветрогенерации: Росатом доставил в Киргизию компоненты будущей станции
