Студент ТПУ Николай Волохов создал ресурсоэффективную стельку с подогревом PowerInsole 2.0, которая может не только согреть ноги зимой, но и зарядить мобильный телефон, сообщаетпресс-служба вуза.

Стелька заряжается при ходьбе, от энергии своего владельца. Такая инновация удобна для полярников, туристов, вахтовиков, работающих в экстремальных условиях. 

«Такая стелька окажется полезна для людей, работающих в условиях крайнего севера. Им приходится много времени проводить на открытом воздухе, что может негативно сказаться на их здоровье», — рассказывает автор разработки, студент Энергетического института (ЭНИН) Томского политехнического университета (ТПУ) Николай Волохов

Известно, что человек, сам по себе, является источником большого количества энергии, отмечает студент. 

«Испытания работы данной схемы показали, что в среднем за 40 — 50 минут ходьбы наше тело выделяет примерно 400 Мач (миллиампер-час — единица измерения емкости аккумуляторных батарей). Это достаточно приличный объем энергии», — говорит Николай Волохов

От энергии тела человека устройство заряжается, благодаря пьезоэлементам, которыми оснащено. Элементы реагируют на давление ноги, возникающее в тот момент, когда человек делает шаг. Устройство «снимает» с ноги человека возникающую в результате давления нагрузку. Таким образом, мы получаем свою же энергию назад в виде тепла. 

«Особенностью пьезогенераторов является способность выдавать относительно большое напряжение при малом токе, что и делает нашу стельку ресурсоэффективной. Кроме того, опытным путем нам удалось расположить пьезоэлементы на тех участках стельки, где они вырабатывают наибольшее количество энергии», — говорит студент. 

Явление пьезоэлектричества было открыто братьями Джексоном и Пьером Кюри в 1880 году и с тех пор получило широкое распространение в радиотехнике и измерительной технике. Заключается оно в том, что усилие, приложенное к образцу пьезоэлектрического материала, приводит к появлению на электродах разности потенциалов. 

«Сегодня известно несколько примеров практического использования подобной технологии накопления энергии. На станции метро „Марунучи“ в Токио установлены пьезогенераторы в зале для приобретения билетов. Скопления пассажиров хватает для питания части станции. Стали обыденными пьезоэлектрические зажигалки. Такой же генератор является и основой нашего устройства», — отмечает Николай Волохов

Первый опытный прототип ресурсоэффективной стельки в настоящее время уже создан. Сейчас студент работает над созданием второго, более усовершенствованного образца. 

Подобные аналоги, говорит он, на мировом рынке существуют — как дорогие, так и не особо. Однако и у тех, и у других есть недостатки. В самых дешевых устройствах элементы питания (аккумуляторы) необходимо носить с собой отдельно от стельки (в кармане, к примеру, следя, чтобы не порвался соединяющий провод). Включение и отключение производится с помощью переключателя на самих стельках либо на элементах питания, в более дорогих моделях — с помощью пульта, который, опять же, необходимо носить с собой. Нет возможности выбора температуры, либо она ограничена несколькими значениями. Для зарядки такие стельки необходимо извлекать из обуви. Также большинство из них производится за границей, что в нынешних условиях значительно увеличивает их стоимость. 

Устройство политехников, не дорогое и ресурсоэффективное, решает эти проблемы. Элементы питания размещены внутри стельки, носить их в кармане не нужно. 

Управлять работой и осуществлять контроль заряда устройства можно будет с помощью специального приложения в смартфоне. Это позволит отказаться от ношения дополнительных устройств и пультов. Пользователь сможет самостоятельно настраивать устройство в зависимости от своих текущих потребностей. Использование распространенного и популярного стандарта индуктивной беспроводной зарядки Qi позволяет отказаться и от неудобной потребности извлекать стельки из обуви. 

«Накопление энергии во внутреннем аккумуляторе даст устройству дополнительную автономность и позволит отказаться от ежедневной зарядки, а при умеренном использовании и от зарядки вообще. Экономя расход энергии, мы решаем еще одну важную проблему для людей, работающих в экстремальных условиях — проблему подзарядки мобильного телефона. Энергии в стельке хватит не только на то, чтобы поддерживать тепло в обуви, но и зарядить мобильный телефон. Устройство будет оснащено универсальным кабелем для подзарядки», — говорит Николай.

Источник: «Томский обзор»