為了歡迎前來參觀的訪客,NASA 已決定在甘迺迪航天中心大門口鋪設一片由壓電 / 太陽能發電地磚拼湊出來的小路,而收集的
能源可用於照明。在 NASA 合同承包商 Delaware North Corporation 的支持下,喬治亞理工研究所的高級研究科學家 Ilan Stern 及其同事將幫助其實現這個價值 200 萬美元的項目。其旨在建造一個四萬平方英尺的戶外人行道,以展示可再生能源和壓電
電力的應用。
當一塊壓電材料被壓縮、彎曲或振動的時候,就會產生一個很小的電流。
美國宇航局甘迺迪航天中心的訪客們,很快就可以從這片鋪滿了壓電式地磚的高科技路面進門參觀,收集的電量可用於照明。
研究人員們在一塊六邊形的基板上集成了多種複雜的技術,結合當前已知可引發最強烈的壓電反應的鋯鈦酸鉛(lead zirconate titanate)薄陶瓷盤。
為了這個獨特的項目,他們設計了一種超薄、超高性能的凝結物。
Stern 表示:「像從海綿中擠出一滴水那樣,壓力下的壓電元件也可以收穫和儲存電力」。
而為了適應每個空腔,工程師們打造了一種新穎的定製電子系統 —— 電路板上排布了 6 個迷你太陽能面板、一塊電池、125 顆
LED燈、藍牙 / Wi-Fi 收發器、微控制器、以及壓電元件 —— 且完全依靠頂部的玻璃板來承重。
喬治亞理工學院研究科學家 Ilan Stern 。
每塊地磚都擁有三種能量來源,即壓電、太陽能、以及小型可充電鋰電池。白天充電,晚上則可提供照明。
這種自供電系統會在人腳踩上去的時候激活,產生一個無線信號,向遊客介紹 NASA 的太空任務、壓電技術、以及他們與喬治亞理工學院的幹細胞研究等合作。
壓電地磚拼湊出了地球、火星、月球、以及國際空間站的馬賽克圖案。
Stern 表示,在被所有人踩上去之後,玻璃地磚可以亮起各種顏色,凸顯對應的趣味圖案。感興趣的訪客可以通過 Wi-Fi 或藍牙信號來獲取相關知識,以及音頻、定位尋址、白天整個公園收集了多少能量等信息。
在未來的智能城市應用中,這種
傳感器網絡還可以產生實時的無線信號,讓自動駕駛汽車知曉周邊的道路、溫度或交通信息。