При тушении лесных пожаров важны не только действия, предпринятые уже вовремя трагедии, но и меры, направленные на обнаружение. Именно поэтому очень важно иметь правильные датчики, которые быстро сообщали бы о пожаре.
В мире существует множество вариантов датчиков, в основном они работают на батарейках. Это означает, что периодически работники лесного хозяйства должны ходить в лес, чтобы заменить батареи. Некоторые эксперты рассматривали солнечные батареи, однако, они могут быть не всегда эффективны, так как листва может загораживать солнечный свет.
В поисках более практичной альтернативы ученые из Мичиганского государственного университета решили разработать датчики, основанные на трибоэлектрическом эффекте. Это явление, при котором электрический заряд появляется в материале из-за трения с другим материалом. Самый известный пример такого эффекта — это процесс расчесывания волос.
Устройство, разработанное учеными, называется MC-TENG и представляет собой многослойный цилиндрический трибоэлектрический наногенератор. Он включает в себя два цилиндрических рукава из разных материалов, вложенных друг в друга. В то время как один из них прочно закреплен внутри, другой прикреплен к ветке дерева. Когда ветер раскачивает деревья взад и вперед, ветка тянет цилиндр за собой. Это генерирует трибоэлектрический заряд, который хранится в микро-конденсаторе на основе углеродных нанотрубок.
Чтобы увеличить электрическую мощность, в более продвинутой версии устройства присутствует несколько цилиндров. Таким образом, в результате даже короткие (но частые) порывы ветра в течение трех минут обеспечивают достаточную мощность для запуска встроенных датчиков угарного газа и температуры.
Источник: http://planetatain.ru/news/detektory_lesnykh_pozharov_zarabotajut_na_ehnergii_ot_raskachivanija_vetok/2020-06-29-39246
