"Tout le monde essaie d'obtenir de l'énergie gratuite - du vent, des vagues, du soleil, " a déclaré Dani Levin, un doctorat Duke MEMS. étudiant dans le laboratoire du professeur Earl Dowell.

En tant qu'ingénieur en aérospatiale spécialisé dans la conception de structures pour éviter les vibrations destructrices, il était naturel pour Levin d'aborder la quête de l'énergie durable en appliquant ce qu'il sait du flottement et des oscillations du cycle limite, ou LCO.

En raison de son potentiel de provoquer une défaillance structurelle, le flutter est presque toujours conçu à partir de structures. "Habituellement, le flottement n'est pas souhaitable, " a déclaré Levin. " Mais parfois, un flottement violent peut se transformer en LCO modéré, qui ne causera aucun échec, et cela peut être utile. » Levin voulait explorer le potentiel d'exploiter l'énergie générée par le flottement, et il a fait un détour de six mois de son travail de thèse, avec le soutien de son conseiller.

Levin a mis en place une expérience dans la soufflerie du laboratoire d'aéroélasticité, à l'aide d'une fine plaque d'aluminium et d'éléments piézoélectriques, qui génèrent une tension en réponse à des facteurs de stress mécaniques comme le flottement. Il a découvert qu'en augmentant la fréquence et l'amplitude des vibrations, créer plus de courbure dans le mouvement vibratoire, en utilisant des éléments piézoélectriques efficaces et en réduisant la vitesse de l'air, il pouvait tirer le maximum de puissance du mouvement de la plaque, augmentant parfois l'efficacité de plus de 200 %.

Les fermes flutter à grande échelle sont-elles dans notre avenir? Probablement pas, dit Lévine. "Ma vision de ceci est, peut-être que vous partez pour une longue randonnée, un jour nuageux. Vous n'avez pas d'énergie solaire pour recharger votre téléphone. Mais vous avez un générateur plié dans votre sac que vous pouvez sortir, laissez-le attraper la brise pendant que vous marchez, et il peut charger votre téléphone. Vous pouvez aller encore plus loin et combiner solaire et éolien. C'est évolutif et utile. Et, " ajouta-t-il en plaisantant, "cela n'implique pas de mathématiques effrayantes. Nous utilisons quelque chose de si simple et de si basique, du moins pour un ingénieur en aérospatiale."

Levin présentera son projet, intitulé "Améliorer la récupération d'énergie piézoélectrique à partir d'un système aéroélastique, " au Forum International sur l'Aéroélasticité et la Dynamique des Structures à Savannah, Géorgie en juin 2019.