Samoinicijativni detektor šumske vatre mogao bi pomoći u borbi protiv širenja smrtonosnih požara, koristeći pokret drveća za snagu


Sve Vijesti
Changyong Cao, MSU

Medvjed Smokey upozorio je da samo vi možete spriječiti šumske požare, ali što ako Smokey ima rezervu visoke tehnologije?

Tim znanstvenika sa Sveučilišta Michigan razvio je daljinski detektor šumskog požara i alarmni sustav koji se pokreću samo kretanjem drveća u vjetru.


Kao što je detaljno opisano u njihova nova studija objavljen u časopisu Advanced Functional Materials, uređaj bez baterija generira električnu energiju skupljajući energiju od sporadičnog kretanja grana drveća s kojih visi.



Smatra se da je prvi takve vrste, uređaj veličine limenke za juhu, a za proizvodnju košta samo 20 dolara, vjerojatno bi bio mnogo jeftiniji od patrola s posadom koji pretražuju iz vatrogasnih tornjeva i pouzdaniji od satelitskog nadzora koji može biti otežan vremenom ili dimom vatre.


'Sustav senzora s vlastitim pogonom mogao bi kontinuirano nadzirati vatru i uvjete okoliša bez potrebe za održavanjem nakon postavljanja', rekao je vodeći autor Changyong Cao, inženjer strojarstva koji vodi Laboratorij mekih strojeva i elektronike na MSU.

Cao i njegov tim tragični šumski požari posljednjih godina na američkom zapadu, Brazilu i Australiji bili su pokretačke snage iza ove nove tehnologije. Cao vjeruje da će rano i brzo reagiranje na šumske požare olakšati zadatak njihovog gašenja, značajno smanjujući štetu i gubitak imovine i života.

POVEZANO: Australski vatrogasci koriste se reklamnim panoom NYC kako bi se zahvalili Amerikancima na pomoći oko požara

Tradicionalne metode otkrivanja šumskih požara - satelitsko nadgledanje, zemaljske ophodnje i stražarske kule - vrlo su radno zahtjevne, skupe i pomalo neučinkovite.


Trenutne tehnologije daljinskog senzora postaju sve češće, ali se prvenstveno oslanjaju na tehnologiju baterija za napajanje.

'Iako su solarne ćelije široko korištene za prijenosnu elektroniku ili sustave s vlastitim pogonom, izazovno je instalirati ih u šumu zbog zasjenjenja ili prekrivanja bujnog lišća', rekao je Yaokun Pang, koautor i postdoc suradnik u Caovom laboratoriju .

POPULARAN: Ne samo da novi dizajn solarnog dimnjaka smanjuje troškove energije za 50%, već može spasiti i živote tijekom požara

TENG tehnologija - kratica od višeslojnog cilindričnog triboelektričnog nanogeneratora - pretvara vanjsku mehaničku energiju, poput kretanja grane stabla, u električnu energiju.


Najjednostavnija inačica uređaja TENG sastoji se od dvije cilindrične čahure od jedinstvenog materijala koje se uklapaju jedna u drugu. Jezgra jezgre usidrena je odozgo, dok je donja čaura slobodna za klizanje gore-dolje i pomicanje bokom u stranu, ograničeno samo elastičnom veznom trakom ili oprugom. Kako se dva rukava sinkroniziraju, povremeni gubitak kontakta stvara električnu energiju.

MC-TENG svoju sporadično generiranu električnu struju pohranjuje u mikro super kondenzator na bazi ugljikovih nanocijevi. Istraživači su ovu tehnologiju odabrali zbog brzog punjenja i pražnjenja, omogućujući uređaju da se napuni na odgovarajući način uz samo kratke, ali trajne udare vjetra.

VIŠE: Matthew McConaughey poslužuje roštilj vatrogascima u Los Angelesu 'Zahvaljujući'

'Na vrlo niskoj frekvenciji vibracija, MC-TENG može učinkovito generirati električnu energiju za punjenje priključenog superkondenzatora za manje od tri minute,' Rekao je Cao .


Istraživači su početni prototip opremili i ugljičnim monoksidom (CO) i temperaturnim senzorima. Dodatak temperaturnog senzora trebao je smanjiti vjerojatnost lažno pozitivnog očitanja ugljičnog dioksida.

Cao i koautori studije nadaju se da će na terenu testirati proizvodni uređaj za praćenje stanja šumskog okoliša i scenarije ispitivanja, koristeći materijale koji oponašaju pravi požar. Tim također želi dodati dodatnu funkcionalnost, omogućavajući uređaju prilagodbu vremenskim i okolišnim uvjetima u kojima je postavljen.

ŠIRITE ovu inovaciju poput šumske vatre dijeljenjem na društvenim mrežama ...