Збір енергії (EH) – багатообіцяючий метод створення датчиків IoT з автономним живленням. Використовуючи енергію з навколишнього середовища, таку як вібрація, створювана об’єктами, що рухаються, датчики можуть генерувати електрику для власного живлення, тим самим усуваючи необхідність у зовнішніх джерелах живлення або заміні батарей.
Група дослідників під керівництвом Університету Тохоку розробила новий пристрій для вироблення енергії, об’єднавши п’єзоелектричні композити з полімером, армованим вуглецевим волокном (CFRP), матеріалом, що широко використовується, який є одночасно легким і міцним. Новий пристрій перетворює вібрації навколишнього середовища на електрику, забезпечуючи ефективний та надійний засіб для датчиків з автономним живленням.
Новий пристрій збирання енергії складається з вуглепластику, який служить як електродом, так і армуючої підкладкою. Електрод із вуглепластику забезпечує чудову електропровідність та покращує механічні характеристики колектора енергії, тим самим забезпечуючи стабільний вихід електроенергії під час резонансу. П’єзоелектричний композит складається з наночастинок ніобату калію-натрію (KNN), змішаних з епоксидною смолою.
Випробування та моделювання показали, що п’єзоелектричний збирач енергії (C-PVEH), посилений вуглепластиком, може зберігати високу продуктивність навіть після того, як його зігнули понад 100 000 разів. Він виявився здатним накопичувати електроенергію, що виробляється, і живити світлодіодні ліхтарі. Крім того, він перевершував інші полімерні композити на основі KNN за щільністю вихідної енергії.
Дана технологія демонструє великий потенціал застосування для живлення систем бездротового зв’язку, що свідчить про значний прогрес у галузі датчиків IoT з автономним живленням. Джерело