Исследователями из Института Fraunhofer IZM (Германия) был разработан трёхмерный солнечный модуль, устанавливающийся на горнолыжный шлем. С помощью изобретённого учёными метода впервые удалось надёжно и практически незаметно приспособить мощные солнечные элементы на изогнутую поверхность шлема.
Для наиболее полного обеспечения энергией непосредственно в шлем помещён интегрированный коммуникативный модуль: стерео-наушники или гарнитура работают с помощью энергии, вырабатываемой через солнечные элементы на поверхности шлема. Вполне возможно беспроводное подсоединение мобильного устройства, такого как смартфон или MP3-плеер. С помощью Bluetooth, установленного на перчатку, пользователь получает прямой доступ для входящих вызовов, при этом самих перчаток снимать на холоде ему уже не нужно.
Пользователь получает такую систему коммуникаций, которая вся целиком интегрирована в лыжное снаряжение без обременительных проводов и почти без дополнительной тяжести.
Как это работает?
Гарнитура непосредственно обеспечивается энергией посредством новоизобретённого солнечного модуля. Это способствует полноценному снабжению энергией при любых погодных условиях, однако, только в том случае, если используются обширные солнечные элементы с очень высоким КПД (> 20%).
Наибольшей трудностью для учёных была оптимальная подгонка модуля на неровные, изогнутые поверхности шлема. До сих пор это было возможно только при встраивании на столь трудную поверхность очень маленьких солнечных модулей.
Для решения проблемы институт-разработчик внедрил новую технологию, при которой высокопроизводительные солнечные элементы из монокристаллического кремния сегментированы в маленьких чипах, поэтому могут применяться и на трёхмерной, изогнутой форме. Риск поломки отдельного элемента при локальной механической нагрузке вследствие этого также сильно снижен. А благодаря избыточной конструкции солнечных батарей безупречное действие всей системы гарантировано, даже если отдельный элемент повредится.
Возможные применения
Как показывают разработки, эта весьма надежная технология может быть применена не только для оптимизации коммуникации горнолыжника. Блок питания, выполненный в виде компактного устройства, может быть легко адаптирован для других изогнутых поверхностей, например, для рюкзаков, деталей одежды, частей тела, а также мотоциклетных и велосипедных шлемов, касок спасателей и т.д.
На обычный шлем удобно интегрировать модуль номинальной мощностью в 2 Вт, что соответствует потреблению мощности того же смартфона.
Есть недостатки
Низкие температуры или резкие температурные перепады в местах использования устройства должны быть особенно приняты во внимание, ведь при работе солнечных элементов в условиях низких температур существенно понижается время работы аккумулятора. При температурах ниже 0° C зарядка аккумулятора также малоэффективна или вообще не возможна. Использование интегрированного коммуникативного модуля без перебоев возможно при полноценном снабжении энергией, произведённой напрямую посредством солнечной батареи при достаточном свете.
Кроме того, в период неиспользования шлема можно спокойно заряжать смартфон или MP3-плеер прямо от аккумулятора. Поиск розетки, уверяют разработчики, ушёл в прошлое. Ставка сегодняшнего дня — использование солнечной энергии при одновременном сохранении окружающей среды.
Когда на рынок?
В настоящее время публике представлен прототип шлема, использующего энергию Солнца, а учёные пока заняты полевыми испытаниями устройства и его редизайном. Обещано, что такого рода шлемы будут введены на рынок одним из ведущих производителей этого элемента горнолыжного снаряжения уже в конце этого года, а розничная цена составит около 300 евро.
Подробнее о проекте на сайте-источнике: www.izm.fraunhofer.de/de/news_events/tech_news/solarhelm_liefertstromaufderskipiste.html
Автор: sie_laechelt
