Налобный фонарь, питание которого осуществляется за счет тепла человеческого тела

Original author: Havard Gould
  • Translation
Анна Макосински, молодой изобретатель, удостоенная награды за изобретение термоэлектрического фонарика, продемонстрировала новую версию своего изобретения: налобный фонарик, работающий от тепла человеческого тела.



16-летняя девушка из города Виктория продемонстрировала новое устройство в Научном центре Онтарио в Торонто во вторник, где получила в 2014 году награду за концепцию фонарика.

Фонарик, который получил приз на «Ярмарке научных достижений Гугл» (Google Science Fair) в 2013 году, как и налобная лампа, заряжается от так называемых устройств — элементов Пельтье. Элементы Пельтье способны производить малое количество электроэнергии при нагреве, с одной стороны, и охлаждении, с другой. Нагрев осуществляется за счет тепла ладони, а охлаждение – с помощью воздуха, проходящего через алюминиевую трубку.

Награда Weston award в размере $2,000, установленная в 2008 года, ежегодно присуждается молодым канадцам, которые креативно использовали свои научные знания, чтобы изменить мир к лучшему. Что касается Макосински, она надеется, что ее изобретения помогут людям в развивающихся странах, например, друзьям на Филиппинах, которые первыми вдохновили ее на создание изобретений.

«Она рассказала мне, как провалила экзамены в школе, потому что из-за отсутствия электричества и, как следствие, света не смогла учить уроки в ночное время», –вспоминает Маковински на интервью с корреспондентом новостей CBC.

Она добавила, что подобное устройство может пригодиться в чрезвычайных ситуациях, а также в условиях кемпинга, поскольку не требует использования батареек.

Проект по созданию налобного фонарика был достаточно амбициозным, вспоминает Макосински, поскольку было необходимо создать такой дизайн, который не был бы слишком тяжелым или громоздким во время ношения, как будто он вот-вот упадет с вашей головы".

Еще одной сложной задачей было найти достаточно хороший аккумулятор, поскольку голова излучает большое количество тепла.

Характерными особенностями нынешнего прототипа являются аккумуляторы, которые прикрепляются по обе стороны от устройства, и светодиодная лампа, которая находится на верхушке длинного корпуса, как леденец чупа-чупса.

У изобретения имеется солнечная панель для дополнительной подпитки и конденсатор, который позволяет накапливать электроэнергию без использования батареи.
«Устройство требуется лишь включить, и оно будет производить свет — температура фонарика при этом не имеет значения»,– прокомментировала Макосински.

В обычных условиях устройства работают лучше при низкой температуре, также существует большая разница между температурой головы и воздуха, хотя Макосински утверждает, что разница может быть всего лишь в двух или трех градусах.

Она добавила дополнительные функции фонарику, над усовершенствованием которых она до сих пор работает.

Девушка отметила, что несколько компаний уже выразили заинтересованность в изготовлении данного устройства, однако «они выжидают до тех пор, пока яркость фонарика станет конкурентоспособной по сравнению с уже имеющимися аналогами на международном рынке».

Макосински выразила надежду на то, что сможет вложить деньги, полученные от недавней премии для того, чтобы получить патент на свое изобретение.

Вместе с тем она рада иметь возможность продемонстрировать свои изобретения в Научном центре Онтарио.

«Очень много молодых людей смогут увидеть устройства и проверить их работу и, надеюсь, получат вдохновение».

Награда Вестона Youth Innovation была учреждена Фондом В. Гарфилда Вестона, частным канадским семейным фондом. Ранее награды присуждались за такие изобретения, как устройства, которые заставляли солнечные панели заряжаться от солнца, и биофильтры, которые способны удалять наночастицы из сточных вод.
Ads
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More

Comments 22

    0
    Прогулялся с таким фонариком зимой — обморозил лоб. Не смог придумать ситуации, где лучше охлаждать себя, для свечения фонарика, чем взять запасной аккумулятор.
      0
      Диггеры должны оценить.
        +2
        Пока лбу будет комфортно — фонарик будет светить как светлячок. Когда фонарик начнёт светить хоть как то близко к тому, что диггеры смогли бы оценить, между лбом и элементом Пельтье начнёт образовываться корочка льда. Смысл тратить энергию своего тела на работу электроники может быть в области медицины, для питания беспроводных датчиков и различных имплантатов, для фонарика можно взять запасной аккумулятор. Или два аккумулятора.
        –1
        Летние ночи, убиваем двух зайцев
          +1
          Решил проверить, сколько зайцев можно убить элементом Пельтье. Эксперимент, дано: элемент Пельтье размером 40х40х2мм, мультиметр китайский, термометр ИК китайский. Начинаем замеры: температура воздуха 28.0 градусов, температура лба 36.0 градусов, элемент, приложенный ко лбу вырабатывает 0-1 мВ напряжения, ток не замеряю, бессмысленно при таком напряжении. Почему при разнице аж в 8 градусов я не получил сколь значимого количества энергии, чтобы зажечь светодиод хотя бы в режиме лунного света? Потому что реальная разница между сторонами была в районе 0.2-0.3 градусов, ибо температуры внешней среды было недостаточно для охлаждения элемента, нагреваемого моим лбом. Неспроста у девушки на фото справа стоит металлическая кружка с водой.
            0
            Соединяем последовательно несколько небольших элементов и получаем нужное напряжение, хоть и меньший ток. А вообще раз ребята из Гугл разработку признали, значит девушка как-то эту проблему решила и я не понимаю к чему здесь критические домыслы.
              +1
              Конечно решила, в отличии от моего эксперимента, она приляпала на вторую сторону радиатор, который позволил элементу чуть дольше сохранять разницу температур, а ещё у неё солнечные панели приделаны, на случай, если разницы температур окажется недостаточно. Размеры элемента, кстати говоря, у неё сравнимые.

              image

              Если зажечь обычную свечку, то света будет достаточно для того, чтобы делать уроки по ночам. Если над свечкой разместить элемент Пельтье, а к нему подключить вентилятор и направить на обратную сторону, элемент будет вырабатывать достаточно энергии, чтобы крутить вентилятор и ещё останется немного для зарядки телефона или свечения фонарика. А если заменить вентилятор на железную кружку с водой, то можно убить четырёх трёх зайцев сразу: светло, тепло, заряжается телефон, кипятится вода. Где я могу грант получить за своё гениальное изобретение?
                0
                Что вы хотите сказать? Что разработка не функционирует? Или что она не нужна? Или что жюри в живую смогло хуже оценить гаджет, чем мы по статьям в интернете?
                  +1
                  То, что она сделала — не инновация и не изобретение. Разработать элементе Пельтье — изобретение, а соединить его со светодиодами — нет. Света, который генерирует её фонарик недостаточно, чтобы делать уроки — так что да, я бы сказал, что её разработка не функционирует. Резиновые сапоги с элементами Пельтье же делают, значит оно кому то нужно. И да, всё таки это детский научный проект и наверное не стоит к нему предъявлять столь серьёзные претензии, светится, да и ладно.

                  Кстати у неё тоже получилось небольшое напряжение, порядка 50мВ (50мВт), но используя повышающий преобразователь LTC3108 ей удалось разогнать их до 2.5В, что стало достаточным для того, чтобы светодиоды начали хоть как то показывать признаки жизни, но эффективность преобразователя получилась всего 50%.
        +10
        На хабре плодятся клоны ализара?
        Подключить к готовому фонарику готовые элементы Пельтье это уже изобретение?
        Куда катится мир…
        Кстати о птичках, вчера мой мелкий пацан, первый раз сам вставил батарейки в радиоуправляемую машинку. Пойти что ли оформить как изобретение и получить патент… а что, для него это был триумф))

        P.S. Изобретение — созданное человеком средство (способ) для управления силами природы, с помощью которого по-новому и нетривиальным образом решается какая-либо проблема в любой области человеческой деятельности.
          –3
          Кхм, позволю себе заметить, что тесламобиль тоже не является чем-то принипиально новым, вопрос в том, насколько грамотно и аккуратно все реализовано с максимально возможными КПД и юзабельностью.
            +2
            Ну как бы тесламобиль немного сложнее по конструкции чем лампа+элемент_пельте.
            И изобретений там достаточно. Помимо грамотной реализации, юзабельности и КПД.
          0
          Хоть бы какие-нибудь выкладки по мощности привели
            0
            «Она рассказала мне, как провалила экзамены в школе, потому что из-за отсутствия электричества и, как следствие, света не смогла учить уроки в ночное время»

            Суровые преподы, у меня прокатывало на раз.
              +1
              Девушка отметила, что несколько компаний уже выразили заинтересованность в изготовлении данного устройства, однако «они выжидают до тех пор, пока яркость фонарика станет конкурентоспособной по сравнению с уже имеющимися аналогами на международном рынке».

              Может быть как фонарик последнего шанса для спелеолога может быть и было бы удобно. Чтобы был хоть какой то свет в случае если батарейки разрядятся. Сейчас современный фонари когда определяют, что элементы питания сильно разряжены переходят в лунный режим (доли люмена) в которым могут проработать очень долго. Когда ты в пещере под землей и тебе надо найти выход тут уже не до понтов, а хоть какой то источник света чтобы хотябы чтото было видно.

              Но закон сохранения энергии никто не отменял, чтобы выдавать энергию достаточную, чтобы можно было бы соперничать с современными фонариками (сотни люмен) надо с гипертермией быть вмороженным в ледник.

              Так что единственное применение этой технологии как вторичный источник питания в фонаре, чтобы если элементы совсем разрядятся можно было бы хотя бы какой то свет иметь.

              У изобретения имеется солнечная панель для дополнительной подпитки и конденсатор, который позволяет накапливать электроэнергию без использования батареи.

              Фонарик на солнечных батареях… Ну очень странное решение, так на солнце фонарик мне как то ни к чему. Но если предполагается вариант использования в регионах где нет электричества и нет возможности купить батарейки, то разумней было бы купить налобник на аккумуляторах и зарядку для аккумуляторов от солнечной батареи.
                0
                По поводу солнечности… там упоминался какой то конденсатор....)))
                Может быть просто журналисты переврали.
                Если например положить его за окно днем, то он вполне способен подзарядить встроенный аккум и просветить несколько часов.
                На счет пельтье — опять же — ты его сначала весь день носишь на себе в выключенном состоянии, а ночью он тебе пару часов светит…
                Ну на самом деле не такое уж дурацкое устройство для всякого там сурвайва, особенно в постапокаллиптическом мире… Но уж лучше было бы тогда какой нибудь пауэр банк замутить, который носится на теле и не сильно мешает, а потом по USB можно цеплять все что угодно…
                Но изобретением конечно это назвать можно со боооольшой натяжкой. Принципиально нового ничего нет.
                  0
                  По поводу положить на солнце, я как раз про это и говорю. Логичней иметь солнечную батарею отдельно фонарик отдельно. Так как для эффективной зарядки нужна большая батарея, таскать которую на голове не имеет смысла. Вот мы и приходим к китайской батарее + любой фонарик с зарядкой по USB или зарядное устройство для аккумуляторов.

                  По поводу таскать весь день элемент пельтье… Ну не знаю. Чтото мне подсказывает, что даже в этом случае ничего дельного не получится. То что от солнечной батареи можно потихоньку заряжать гаджеты я в курсе, но вот то что этого элемента хватит чтобы хоть как то зарядить фонарик… Мне кажется маловероятным.
                +1
                Потом роботы загонят всех человеков в коконы, обложат со всех сторон этими фонариками, но уже без лампочек и Матрица готова.
                  0
                  Видео, в котором Анна объясняет принцип работы фонарика-предшественника

                    0
                    Всегда поражался таким людям (в плане возраста). В 16 лет я уже думал о девчонках и о том, как в летнем лагере можно будет покататься на атракционах.
                      +1
                      Я в 14 лет уже перебирал мотоцикл.. знал все его устройство, программировал, с братом паяли всякие штуки интересные ( например машинку с ДУ, радио без батареек и т.п.), увидел бы я тогда эту изобретательницу, то просто бы рассмеялся. «Google Science Fair». Science! Наука! Что такое наука? Тут я не вижу никакой научной деятельности. Просто инженерия. Даже уже тогда я знал разницу между инженерной и научной деятельностью.

                      Надуманная проблема с дурацким решением. К экзамену она не смогла приготовиться =). Готовились мы и со свечами и с фонариками. А эта штука ей все-равно бы не смогла помочь. Есть куча интересных проблем, которые подсилу юнным исследователям. Они бы еще приз куче картошки с воткнутыми электродами и диодом дали.
                        0
                        Та не, это конечно понятно. Просто я половину детства провёл на даче с лопатой, ещё четверть на стройке с той же лопатой и кирпичами (дом строили), а оставшееся время было в школе. Поэтому подобные истории меня конечно же поражают.

                    Only users with full accounts can post comments. Log in, please.