美工程师发明能为无线网络供电的袖珍风车
2005年11月10日讯 利用风能并不意味着必须在地平线上架设大型涡轮机，袖珍风车的发明人称，他的这种微型设备可以为遥远地区的传感器无线网提供电能。
无线网络将我们从需要用来传输信息的数英里长的笨重线路中解放出来，但这类网络的电子“节点”仍需要能量。如果地质学家想要在山上安放数百个用以检测地震活动的传感器，他们或不得不利用电缆为它们提供电能或大约每六个月就要走到每个传感器旁为它们更换电池。
德克萨斯州大学的电子工程师沙善克·普里亚说：“问题是电子节点需要持续的电能。”而风能使问题得到了解决。他所发明的这种袖珍风车周长大约为10厘米，附在一个旋转凸轮上，当凸轮旋转时可使一系列压电晶体不断伸缩。压电材料当被挤压或伸展时便会产生电能。这种材料通常在气体引燃器中用以产生火花。
普里亚发现时速为16公里的微风便可以产生7.5毫瓦的持续电能，这足以保证一个电子传感器的运转。今年早些时候他公布了他的袖珍风车的研究成果。现在他又公开了这种设备性能的一些精确细节。对完整的无线传感器网络的首次实验是利用光电电池提供能量的，但这些电池不能一直处于工作状态，因为每逢多云天气电池便会停止供电，导致节点关闭。普里亚说：“这种设想最后以失败告终。因为阳光不是在任何时间和地点都能获取的。”
所以，研究人员将目光开始转向能从它们周围的震动获取“周围能”的压电材料上。一些科学家一直试图利用来往汽车的震动来为监测桥梁结构的传感器供电或利用飞机的震动为传感器网络供电，而无须将更多的配线装进原本就已经非常拥挤的机体里。
与利用风力涡轮机为电网供电的常规发电机相比，这种压电发电机(袖珍风车)的发电效率要更高一筹。使用10厘米涡轮的常规发电机仅能将可利用风能的1%直接转化为电能。但一个压电发电机的转化效率则能达到18%。这相当于最好的大型风车的转化效率。
密歇根理工大学的机械工程师亨利·索达诺说：“这是一个有趣的想法。”压电发电是一个正在快速发展的领域。随着电子线路的越来越小以及所需能量的减少，它将成为一种极为普遍的发电方式。
