Ecco una rottura:
1. Effetto piezoelettrico:
* Cos'è: Alcuni materiali, come il quarzo, la ceramica e alcuni polimeri, mostrano un fenomeno chiamato effetto piezoelettrico. Ciò significa che generano una carica elettrica se sottoposti a sollecitazione meccanica (come piegatura, allungamento o spremitura). Al contrario, si deformano anche quando viene applicato un campo elettrico.
* Come funziona: La struttura interna di questi materiali cambia sotto pressione, spostando le posizioni delle loro cariche elettriche. Questa separazione delle cariche crea una differenza di tensione, che può essere sfruttata come elettricità.
2. Convertire l'energia elastica in elettricità:
* Il processo: Applicando la pressione a un materiale piezoelettrico, si crea sollecitazione meccanica. Questa sollecitazione innesca l'effetto piezoelettrico, generando una carica elettrica. Questa carica può essere raccolta e utilizzata come elettricità.
* Esempi:
* Generatori montati su scarpe: Mentre cammini, la pressione sulle scarpe può essere trasferita in un materiale piezoelettrico incorporato nella suola, generando una piccola quantità di elettricità.
* raccolta energetica dalle vibrazioni: I sensori piezoelettrici possono catturare vibrazioni da macchinari, ponti o persino movimenti umani, convertendo l'energia cinetica in energia elettrica.
3. Altri metodi (meno pratici):
* Induzione elettromagnetica: Sebbene meno comune, è possibile indurre teoricamente una corrente elettrica in una bobina di filo cambiando rapidamente il campo magnetico che lo circonda. La deformazione di una molla o altro materiale elastico potrebbe essere utilizzata per spostare un magnete vicino alla bobina, creando così il campo magnetico in evoluzione. Tuttavia, questo metodo è meno efficiente dei materiali piezoelettrici.
4. Limitazioni:
* Piccole quantità di elettricità: I materiali piezoelettrici in genere producono piccole quantità di elettricità, rendendoli adatti a applicazioni a bassa potenza come sensori e piccole elettronica.
* Applicazioni limitate: Pur promettendo per la raccolta di energia, la quantità di elettricità generata dall'energia elastica è spesso insufficiente per alimentare dispositivi o apparecchi di grandi dimensioni.
In sintesi, la conversione di energia elastica in elettricità si basa principalmente sull'effetto piezoelettrico. Mentre la quantità di elettricità generata è relativamente piccola, i materiali piezoelettrici offrono un'opzione praticabile per sensori di alimentazione, dispositivi indossabili e altre applicazioni a bassa potenza.
