В Южной Корее разрабатывают «сборщик энергии из окружающей среды» для малых электронных устройств

- KIST разрабатывает интеллектуальный сборщик энергии, который настраивается самостоятельно для достижения соответствующего резонанса

Обложка международного научного журнала Advance Science, в котором опубликованы результаты исследования [Источник: KIST]

[Herald Business = Репортер Ку Бон Хёк] Поскольку технология интернета вещей (IoT) должна работать независимо от времени и местонахождения, необходимы источники питания, которые независимы от батарей или линий электроснабжения. Если использовать технологию энергосбережения, которая собирает энергию от окружающей среды, таких как вибрации, тепло, свет, электромагнитные волны и преобразует ее в электрическую энергию, то можно получить такое количество электроэнергии, достаточное для работы малых электронных устройств.

Корейский институт науки и технологий (KIST) сообщил, что исследовательская группа во главе с доктором Сон Хён Чхолем из Центра исследований электронных материалов разработала пьезоэлектрический сборщнк энергии с функцией «автономной настройки резонанса» (Automous Resonance Tuning, ART), который собирает энергию от окружающей среды. Разработанный энергосборщик может самостоятельно настроить резонанс в широкополосном частотном диапазоне более 30 Гц и конвертировать поглощенную вибрационную энергию в электрическую.

При преобразовании вибрации в электрическую энергию с помощью технологии энергосборщика возникала механическая потеря энергии, что приводило к снижению эффективности преобразования. Для решения этой проблемы используется явление резонанса, при котором происходят большие колебания, когда частота колебаний совпадает с собственной частотой колебаний объекта. Однако, в то время как собственная частота колебания у энергосборщиков фиксированы, различные вибрации, которые мы видим в повседневной жизни, распределены на различных частотах. Это затрудняет коммерциализацию технологии, так как для того, чтобы энергосборщик резонировал, приходится каждый раз регулировать его собственную частоту колебания в зависимости от конкретной среды, в которой он находится.

Исследователи KIST разработали сборщик энергии со специальной структурой, который самостоятельно настраивается на окружающую частоту без использования отдельного электрического устройства. Когда энергосборщик обнаруживает окружающие вибрации, то его система настройки (система тюнинга) достигает общей резонансной частоты и резонирует с той же частотой, что и внешней вибраций. В результате этого электричество поступает непрерывно в широкополосном частотном диапазоне (30 Гц или более) путем быстрой настройки резонансной частоты, которая завершается за 2 секунды.

В данном исследовании ученые установили сборщиков энергии с системой тюнинга на реально работающем автомобильном двигателе, и им удалось держать беспроводного трекера местоположения в рабочем состоянии без каких-либо батареек с помощью автоматической настройки резонанса в среде, где частота вибрации постоянно меняется.

«Результаты исследования показывают, что сборщики энергии, основанные на вибрациях, скоро могут быть применены в нашей реальной жизни, и в будущем могут использоваться в качестве независимого источника питания для беспроводных датчиков и Интернета вещей».

Результаты исследования опубликованы в последнем номере Advance Science, международного научного журнала по энергетике.

nbgkoo@heraldcorp.com

#южнаякорея #корея #политика #экономика #технология #энергетика #аккумуляторы #электроника #интернетвещей #общество #культура #бизнес #финансы