Gracias por la A2A.
En teoría, es ciertamente posible convertir cualquier forma de energía en cualquier otra forma de energía. Hay cierta pérdida de eficiencia, pero es bastante posible.
Las ondas sonoras son una forma de energía. Sospecho que harías mejor usando olas o corrientes, al menos en algunos cuerpos de agua, ya que la energía del sonido no sería mucho. Pero ciertamente se puede hacer.
De hecho, ya se está haciendo. Cuando tiene un sistema de sonar en un submarino, el sub convierte una corriente eléctrica en un “ping”, luego escucha una serie de lo que son esencialmente micrófonos, que convierten el sonido de retorno de ese ping en respuestas eléctricas individuales. Ponlos juntos y tendrás la posición de algún objeto bajo el agua.
- ¿Por qué los rayos gamma se emiten solo en procesos nucleares y no en transiciones de electrones orbitales?
- Paleontología: ¿Por qué existen actualmente tan pocas especies de animales tan grandes como los dinosaurios?
- ¿Cómo se relacionan las 10 encarnaciones del Señor Vishnu en el hinduismo y la evolución de la civilización humana según la ciencia?
- ¿Cómo entendieron los escritores de la Biblia la idea del espacio como un tejido, antes de que estuvieran disponibles las herramientas de la ciencia moderna?
- ¿Por qué es importante la prueba de hipótesis en la investigación científica?
El problema es si esto sería posible en términos prácticos, o no lo sería.
Para ser posible en una versión del mundo real en el que no le importe en absoluto el tiempo de carga, deberá poder generar suficiente electricidad a partir del sonido a un voltaje de carga (algo de voltaje superior al pico de voltaje sugerido por la batería) , generalmente alrededor de 4.4V para una sola celda de ión de litio) para compensar con creces la velocidad de auto descarga de una celda. El ion de litio tiene una autodescarga muy baja, menos del 3% por mes en la mayoría de los casos. Así que es muy probable que incluso una corriente muy baja pueda cargar las baterías, asumiendo que responden bien a la carga por goteo.
Así que tenemos energía de sonido, y necesitamos convertirla en electricidad. Podría hacer esto con un altavoz o micrófono, o un cristal piezoeléctrico. Pero lo comprobé, y la forma en que la mayoría de los investigadores lo han hecho es a través de nanocables de óxido de zinc intercalados entre una placa posterior y una placa que absorbe el sonido. Otro enfoque utilizó nanotubos de carbono con un material piezoeléctrico como recubrimiento de óxido de zinc. Un investigador logró obtener una salida de CA de 50 mV a partir de una entrada de SPL de 100 dB. Sin embargo, no hay mención de la corriente.
Otro proyecto, basado en el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología Avanzadas, desarrolló un nanomaterial piezoeléctrico que entregó aproximadamente 250 VCA a 8.7μA = 2.175mW. Esto se hizo moviendo un nanmaterial piezoeléctrico crecido en un sustrato de zafiro a una superficie de plástico usando un láser. Y la energía se generó flexionando mecánicamente la lámina de plástico de 2 cm x 2 cm, no directamente mediante ondas de sonido. Pero suponiendo que pueda obtener la mitad de eso repetidamente, redondee a 1 mW.
Entonces, su batería de 3000 mAhr a 3.7 Vcc nominal es aproximadamente una batería de 11 horas. Con una potencia de carga de 1 mW y una conversión de energía / eficiencia de carga del 90%, necesitará aproximadamente 500 días para una carga completa. Y estarías luchando contra la auto descarga. No será práctico si necesita su teléfono con más frecuencia que un día cada dos años.
Asumamos las escalas de poder y usted hizo una hoja de 100 × 100 cm (40 “x 40”) de la materia. Ahora está obteniendo 2.5W de esa hoja, por lo que su carga tomaría aproximadamente cuatro horas y media. Eso es práctico. Pero eso también es flexionar mecánicamente el material, y realmente tendrías que estar moviendo las cosas para obtener ese tipo de salida de toda la hoja. Para que esto sea manejado por el sonido, necesitarías una fuente de sonido realmente alta, que probablemente no sea algo disponible bajo el agua. Tal vez si vive al lado de una pista de NASCAR, pero incluso así, tendría que montar esa hoja en un compartimiento del motor para incluso acercarse a ese tipo de poder. Podría funcionar mejor como una bandera en un viento rígido.
Por supuesto, estoy extrapolando salvajemente aquí. Mi principal objetivo es señalar que este es un tema de investigación en este momento. No está listo para el horario de máxima audiencia, y no está destinado necesariamente para cargar un teléfono; hay formas mucho más simples de hacerlo.
Pero hay alguna promesa. El equipo coreano eliminó la necesidad de un sustrato de zafiro, lo que sería imposible en dispositivos grandes. Hay un equipo en el Reino Unido que construyó algo similar, acoplado a un teléfono Nokia y el tamaño exacto de ese teléfono, utilizando aluminio en lugar de oro para los contactos. Y su proceso fue bastante escaso en tecnología en un laboratorio, lo que sugiere que se podría desarrollar un proceso comercial barato. El dispositivo del Reino Unido emitió una corriente de carga de + 5V, pero no pude encontrar ninguna información real sobre la potencia producida. Si un teléfono con un estuche de carga de nanopiezo cargara completamente su teléfono en un día, todos tendrían uno. Si añadiera un 5% de carga, sería un juguete curioso, nada más.
Y así como el agua no es el lugar adecuado para el sonido, el sonido y la vida en su bolsillo o bolso tampoco es el lugar adecuado para maximizar su cosecha de energía mecánica. Tal vez el nuevo par de patadas que compre en 2025 tenga una capa de nanopiezo en las plantas. Después de correr, conectas tu teléfono a tu zapato para recargar 🙂