พลังงานเพียโซอิเล็กทริกสร้างกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร?

"คริสตัล Piezo" เป็นแร่ธาตุพิเศษที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อผลึกเพียโซถูกบีบอัดหรือยืดออก จะทำให้เกิดสนามไฟฟ้า สิ่งนี้เรียกว่า "เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริก" เซลล์ Piezo มีอนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุบวกอยู่ตรงกลาง เมื่อใดก็ตามที่แรงกระทำต่อคริสตัล อนุภาคขนาดเล็กนี้จะถูกบังคับให้เคลื่อนที่และสร้างประจุ สนามไฟฟ้านี้สามารถถูกควบคุมเพื่อผลิตแรงดันไฟฟ้า

การใช้งานทั่วไปของคริสตัลเพียโซคือเป็นเซ็นเซอร์ ซึ่งจะสร้างสัญญาณเมื่อใดก็ตามที่มีการใช้แรง อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มพัฒนาวิธีการใช้พลังงานนี้เป็นพลังงานทางเลือก "สีเขียว"

ประจุไฟฟ้าที่เกิดจากคริสตัลเพียโซค่อนข้างต่ำ เพื่อชดเชยสิ่งนี้ มักจะใช้ในแอปพลิเคชันที่มีการทำซ้ำสูง วิธีหนึ่งที่ใช้พลังงานเพียโซเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าควบคุมพลังมนุษย์ส่วนบุคคล

ผู้คนเคลื่อนไหวหลายพันครั้งในแต่ละวัน คริสตัล Piezo สามารถฝังอยู่ในเครื่องแต่งกายประจำวัน เช่น รองเท้า ทุกครั้งที่มีบุคคลหนึ่งก้าว คริสตัลจะสร้างประจุเล็กน้อย เมื่อเวลาผ่านไปและหลายพันขั้นตอน ค่าใช้จ่ายเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้จะเพิ่มขึ้นจนกว่าจำนวนเงินจะมีนัยสำคัญ พลังงานนี้สามารถใช้เพื่อเก็บอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคล เช่น โทรศัพท์มือถือและเครื่องเล่น MP3 ให้ชาร์จจนเต็ม

อีกวิธีหนึ่งที่พลังงานเพียโซอิเล็กทริกสามารถใช้ได้คือการเชื่อมโยงผลึกที่แยกจากกันจำนวนมาก เนื่องจากประจุขนาดเล็กจากคริสตัลแต่ละก้อนรวมกัน จึงสามารถสร้างแหล่งพลังงานขนาดใหญ่แหล่งเดียวได้

ในพื้นที่ที่มีการจราจรหนาแน่น เช่น สถานีรถไฟใต้ดินและทางเท้า คริสตัลเพียโซอิเล็กทริกฝังอยู่ในบันไดและกระเบื้องปูพื้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแต่ละตัวเหล่านี้เชื่อมโยงกันทั้งหมด ขณะที่ฝูงชนจำนวนมากเดินผ่านพื้นที่และสร้างกำลัง ระบบจะรวบรวมพลังงาน ค่าใช้จ่ายเล็กๆ น้อยๆ นั้นไม่มีนัยสำคัญ แต่หากรวมกันแล้ว มันสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือเก็บไว้ใช้ในอนาคตได้

ข้อดีของพลังงานเพียโซอิเล็กทริกคือสามารถทำความสะอาดและนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ นวัตกรรมในปีต่อๆ ไปจะสร้างระบบที่สร้างพลังงานในระดับต่างๆ กัน โดยแต่ละแหล่งจะทำงานร่วมกันเพื่อสร้างความเป็นอิสระด้านพลังงาน