ขนานนามว่า DB-THG (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำพลังน้ำไทรโบอิเล็กทริกสำหรับนกดื่ม) โดยพลังงานจะถูกสกัดจากการเคลื่อนไหวของนกโดยการถูวัสดุต่างๆ ลองนึกถึงการถูบอลลูนบนจัมเปอร์เพื่อสร้างประจุ
ด้วยแรงผลักดันจากความเย็นของการระเหยของน้ำและการเคลื่อนที่ของของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำภายในโครงกระดูกแก้ว นกจึงมีปฏิกิริยาสองเฟส
เริ่มตั้งแต่ตอนที่ลำตัวอยู่ในแนวนอนและจะงอยปากอยู่ในน้ำ มันจะเอียงไปด้านหลังและแกว่งไปมาในแนวดิ่งไม่กี่วินาทีก่อนที่จะเอียงไปข้างหน้าอีกครั้งเพื่อจุ่มจะงอยปากลงไปในน้ำอีกครั้ง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ไม่รวมอยู่ในภาพ – ดูพื้นที่นี้เพื่อดูแผนภาพ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานกับสองเฟสนี้
ส่วนทองแดงสองส่วนที่อยู่ติดกันซึ่งติดตั้งอยู่บนแผ่นฉนวนที่อยู่ติดกับตัวนกนั้นมีช่องว่างแคบๆ ระหว่างกัน โดยกินพื้นที่ประมาณ 100° ของแผ่นจาน ช่องว่างถูกจัดเรียงในแนวตั้ง
ที่ติดอยู่กับเพลาของนกจะมีส่วน FEP (ฟลูออริเนตเอทิลีนโพรพิลีน) ที่มีประจุ 50° ซึ่งคลื่นไปมาเท่ากันเหนือส่วนทองแดงทั้งสองในขณะที่นกกำลังสั่น
เมื่อโพลีเมอร์มีประจุ มันจะเหนี่ยวนำประจุเข้าสู่เซกเตอร์ทองแดงสลับกันตามการแกว่ง
วงจรภายนอกเชื่อมต่อระหว่างส่วนทองแดง และต่อด้วยไฟฟ้ากระแสสลับที่ความถี่ของนก
ค่าธรรมเนียมภาค FEP มาจากไหน?
ประจุการทำงานจะถูกสะสมไว้ในส่วน FEP แบบไทรโบอิเล็กทริก ขณะที่มันค่อยๆ ลูบผ่านแผ่นโพลีโพรพีลีนบนตัวนกที่จุ่มลงในภาชนะบรรจุน้ำเป็นระยะๆ โดยขนปุยจะติดอยู่ที่ขอบของส่วนทองแดงด้านใดด้านหนึ่ง เสร็จสิ้นวงจรการชาร์จแบบไทรโบอิเล็กทริก '.
เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากินพื้นที่น้อยกว่าครึ่งวงกลม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องที่สองจึงถูกสร้างขึ้นบนอีกครึ่งหนึ่งของแผ่นฉนวนที่อยู่กับที่ จากนั้นสิ่งทั้งหมดนี้ก็ถูกจำลองขึ้นที่อีกด้านหนึ่งของนก ทำให้มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งหมดสี่เครื่อง ซึ่งมีการต่อสายขนานกัน
ในการทำงาน เอาท์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควอดพัลส์ไปที่จุดสูงสุดที่ ~200nA และมีค่าคงที่จนถึงโหลดที่ ~100MΩ แต่ที่โหลดที่ต่ำกว่า ~20MΩ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะลัดวงจรอย่างมีประสิทธิภาพด้วยโหลดและกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกแทบไม่เหลือเลย
อย่างไรก็ตาม กำลังไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเหนือแนวต้านนั้น โดยจุดสูงสุดที่ 30μW เป็น 3-5GΩ
แทนที่จะโหลดแบบต้านทาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังสามารถชาร์จ a ได้ capacitorรับ1μFถึง 10V ใน 200 วินาที
เนื่องจากนกถูกขับเคลื่อนโดยการระเหยของน้ำ ระบบจึงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความชื้นโดยรอบ นักวิจัยได้ศึกษาผลกระทบของทั้งสองอย่าง รวมถึงการออกแบบถังเก็บน้ำแบบจะงอยปากที่ลดการระเหยปลอมให้เหลือน้อยที่สุด
พวกเขาต้องให้เครดิตพวกเขามากว่าได้พัฒนาหน่วยเมตริกสำหรับการใช้น้ำ และให้คะแนน DB-THG ที่ประสิทธิภาพสูงสุดที่ 6J/ลิตร
ในการสาธิต อุปกรณ์ดังกล่าวขับเคลื่อนเครื่องคิดเลข เซ็นเซอร์อุณหภูมิ หรือจอ LCD แบบส่วนเดียวขนาดเล็ก 20 จอพร้อมกัน
“เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำพลังน้ำไทรโบอิเล็กทริกสำหรับนกดื่มนำเสนอวิธีการพิเศษในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมโดยรอบ โดยใช้น้ำเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่พร้อมใช้งาน” ศาสตราจารย์ Hao Wu จากมหาวิทยาลัย South China แห่งมหาวิทยาลัยเซาท์ไชน่า กล่าว เทคโนโลยี “ฉันยังคงรู้สึกประหลาดใจและตื่นเต้นเมื่อได้เห็นผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นจริง”
South China University of Technology ทำงานร่วมกับ Hong Kong Polytechnic University และ City University of Hong Kong
ผลลัพธ์ของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์เป็น 'เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำไฟฟ้าพลังน้ำไทรโบอิเล็กทริกที่เปิดใช้งานนกดื่ม' ในวารสาร Device - บทความนี้เปิดให้เข้าถึงได้แบบเปิดและการเรียกดูที่สนุกสนาน หันมาใช้วัสดุเสริมในการโหลดกราฟและอื่นๆ อีกมากมาย
นอกจากนี้ ทีมงานยังชี้ให้เห็นว่าเครื่องกำเนิดนกจุ่มไม่ใช่เครื่องแรก และให้เครดิตการออกแบบแม่เหล็กก่อนหน้านี้