Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
30.05 08:36 - Японските изследователи разработват микроелектромеханични енергийни комбайни, които работят с околна енергия
Автор: zahariada Категория: Технологии   
Прочетен: 123 Коментари: 0 Гласове:
1

Последна промяна: 30.05 08:37


  Японските изследователи разработват микроелектромеханични енергийни комбайни, които работят с околна енергия

18.05.2019 / От Едсел Кук

          image
 
https://www.newstarget.com/2019-05-18-japanese-researchers-develop-a-micro-electromechanical-energy-harvester.html?fbclid=IwAR31RxXsF5e0O-zFX4DgpdEetIJyH7e7S9luV6gryJjOfpL5Y3BH42bKu58

Дори когато интернет устройствата стават все по-малки, те продължават да изискват повече енергия. Но повечето от тези интелигентни устройства са твърде малки, за да се поберат батериите, а захранващите кабели могат да ги ограничат. Това накара японските изследователи да подобрят съществуващия инструмент, който може да  събере електромеханична енергия от околностите му .

Техният нов енергиен комбайн се нарича микроелектронна механична система (MEMS). Той може да използва механични вибрации и други източници на енергия от околната среда, превръщайки ги в електрическа енергия за микроелектронни устройства.

 Изследователският екип на  Токийския технологичен институт допълнително подобри съществуващите проекти за MEMS. Техните новаторски решения за системата за събиране на енергия показват по-голяма съвместимост с много повече видове електронни устройства, включително тези, които включват миниатюрни сензори.

Стандартният MEMS енергиен комбайн  събира енергията на околната среда с помощта на вграден електрет. Електрическият аналог на постоянния магнит, електрето притежава стабилен заряд на електрическа енергия, благодарение на подреждането на неговата вътрешна структура.

В допълнение към електрети, MEMS също така разполага с регулируем кондензатор и движещ се електрод, който реагира на силите на околната среда. Когато на електрода въздейства околна сила, тя подканва зарядът на кондензатора да започне да се движи. Последвалото движение на таксите генерира достатъчно електроенергия, за да захранва все по-интелигентните устройства Star Trek-ish. (Свързани: Светлина и живот: Може ли “инженерната светлина” да повлияе на човешкото здраве и на производителността? )

Разделянето на MEMS енергийните комбайни на отделни чипове

За да могат енергоемките MEMS да работят по предназначение, неговите компоненти и електретите трябва да бъдат съвместими. Ако процесът, произвел електрето, се сблъска с метода на производство за останалата част от енергийния комбайн, той ще работи много по-малко ефективно, тъй като електретът работи на противоположни принципи като MEMS кондензатор.

 

Доц. Д-р Дайсуке Ямане постави новаторски дизайн за електроенергийния комбайн на MEMS. В миналото, всички MEMS устройства, монтирани в един чип, водят до ограничения в дизайна.

Ямане скъса с конвенцията, като раздели устройството на два чипа. Един чип ще съдържа MEMS настройваем кондензатор, а другият формира друг кондензатор от електрет и диелектричен материал.

„Това ни позволява физически да разделим МЕМС-структури и електрети за първи път“, съобщи той в интервю.

Поставянето на MEMS компонентите и електретите на отделни чипове позволи на екипа му да използва несвързани производствени процеси, които повишават ефективността на отделните системи. Освен това, физическото разделяне на двата чипа предотврати разрушителния сблъсък между различните им средства за производство.

Как енергоспестяващите MEMS единици получават електричество от вибрации

Електретната верига на конструкцията на Tokyo Tech показва постоянен капацитет. За сравнение, отделният MEMS настройваем кондензатор имаше пружина, която реагира на вибрациите. Всеки път, когато пружината се разтяга, той променя капацитета на прикрепения кондензатор. След като пружината се сви, тя възстанови кондензатора до нормалното му състояние.

Ако капацитетът на кондензатора надвиши капацитета на електрета, той се придвижва в кондензатора, като по този начин увеличава заряда му. Когато електретен капацитет стана по-висок от кондензатора, потокът на зарядите се обърна и електретният кръг събира заряд.

Обратното движение на електрически заряди между електрети и кондензатор произвежда електрическа енергия. Устройството MEMS щеше да впрегне това напрежение , което би могло да захрани сензорите и други функции на интернет устройствата.

"Предложеният метод може да бъде обещаващ начин за повишаване на гъвкавостта на дизайна и изработката както на МЕМС структурите, така и на електретите", заяви Ямане.

Той и екипът му споделиха своя прототип на енергийния комбайн в MEMS 2019 - 32-та Международна конференция за микроелектромеханични системи. Техните констатации направиха възможно дизайнерите на MEMS да използват други производствени техники за  ново поколение устройства за събиране на енергия от околната среда .

Източниците включват:

Nanowerk.com

TITech.ac.jp




Гласувай:
1
0



Спечели и ти от своя блог!
Няма коментари
Търсене

За този блог
Автор: zahariada
Категория: Политика
Прочетен: 26074704
Постинги: 14269
Коментари: 18352
Гласове: 24876
Архив
Календар
«  Ноември, 2019  
ПВСЧПСН
123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930