由密歇根大学无线集成微体系工程技能研讨中心发明的微型发电机(周围是一个典型的AA电池),经过咱们身边的随机振荡发电。
网易探究3月26日报导据每日科学网站报导,美国密歇根大学的科学家们近来开宣布一种微型发电机,能够经过车辆移动、工厂作业和人类运动等发生的随机振荡发生出满足的电能,可为手表、心脏起搏器和无线传感器等设备供给能量。据悉,这种名为参数频率添加发电机(PFIGs)的新设备是由美国密歇根大学电气和计算机工程系主任哈利勒·纳杰菲 ( Khalil Najafi)和电气和计算机工程系博士研讨生特左诺·噶尔谢夫(Tzeno Galchev)开发的。
纳杰菲表明:“现在大多数相似设备,其发电能力在很大程度上都会受限,由于它们是依托有规则的和可知的动力来发电,而每天围绕在咱们周围的绝大多数环境动能并不是周期性重复发生的。例如,繁忙街道上的交通、桥梁、地道以及人们上下楼梯的能量引起的振荡都对错周期的,而且是以低频率的方法发生。而咱们研发的微型发电机在这些环境中会愈加有用。”
据悉,研讨者现已建立了三个原型,第四个原型行将出炉。其间的两个发电机原型是经过电磁感应来完结能量转化的,电磁感应是经过将线圈放置在一个改变的磁场中发生的,这个进程和大型发电厂的大型发电机相似。微型发电机体积只要一立方厘米。这台最新颖和最细巧的设备选用压电资料制作而成,当压电资料遭到压力时,会发生电荷。这种特性现已用在基础设施的安全监控上。这种发电机在将来能够用来为大桥感应器供电,大桥感应器在人类的眼睛能够发现问题前,能够用来对裂缝和腐蚀问题提出正告。
研讨者称,使用人类身体的共同振幅,这台微型发电机就能够发生0.5毫瓦的电能(500微瓦),这些能量满足用来驱动手表,手表驱动只需求1到10微瓦之间的能量。这些能量还能够驱动心脏起搏器,它需求10到50微瓦的能量。研讨者期望微型发电机得到广泛运用。噶尔谢夫说:“这种发电机终究的方针是能够运用在各个方面,例如长途无线传感器和移植手术式医疗设备。这种发电机具有很长的使用寿命,能够用在替换耗尽的电池十分贵重的当地,以及用在更糟糕的当地,那便是有必要经过连线来为传感器供给电能。”
纳杰菲认为,电池在为当今制作的越来越多的无线传感器阵列供电时,通常对错常低效的。动力搜集(Energy scavenging )能够供给一个更好的挑选。“现在需求答复一个底子的问题,便是怎么使用这种发电机来为无线电子设备供电。由于无线设备无处不在,一起还十分有用。现在有很多的能量围绕在这些设备周围,它们以振荡能、热能、太阳能和风能的方式存在。”而这些微型发电机能够为安顿在建筑物上的无线传感器供给能量,使其愈加节能,或许为大型公共场所监测毒素或污染物的无线传感器供给能量。
据报导,此项研讨由美国国家科学基金会、森地亚国家实验室以及国家标准与技能研讨所供给赞助。美国密歇根大学正在寻求专利维护以维护这种微型发电机技能的知识产权。噶尔谢夫和其他合作者正尽力经过他们的公司Enertia来将此技能商业化。