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.
Детекторы лесных пожаров заработают на энергии от «раскачивания веток»
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 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.