Tutkijat ovat kehittäneet uraauurtavan työkalun nimeltä C-PVEH, joka yhdistää hiilikuituvahvisteisen polymeerin (CFRP) ja pietsosähköiset komposiitit tuottamaan sähköä ympäristön tärinästä. Tämä kestävä ja tehokas laite pystyy syöttämään IoT-laitteita, mikä tarjoaa merkittävän edistyksen energiaa säästävissä teknologioissa. Hyödyntämällä tärinää, tämän menetelmän ja materiaalien avulla he ovat luoneet erittäin luotettavan ratkaisun energian talteenottoon.
Tiedemiesryhmä on luonut uraauurtavan vallankumouksellisen laitteen, joka hyödyntää värähtelyenergiaa. Tämä työkalu käyttää hiilikuituvahvisteisen polymeerin ja pietsosähköisten komposiittien yhdistelmää. Se tuottaa sähköä pienimmistäkin ympäristön tärinöistä. Hiljattain kehitetty C-PVEH-laite edustaa kestävää ja luotettavaa ratkaisua tehokkaalla IoT-laitteiden virtalähteellä, mikä merkitsee merkittävää harppausta energiaa säästävien teknologioiden alalla.
Molemmat pietsosähköiset komposiitit hiilikuituvahvistettu polymeeri (CFRP), yleisesti käytetty materiaali, ovat kevyitä ja vahvoja. Uusi laite muuntaa ympäristön värähtelyt sähköksi, mikä tekee omatehoisista antureista tehokkaampia ja luotettavampia julkaistun tutkimuksen mukaan. Energian talteenottoprosessi on välttämätön kestävän tulevaisuuden saavuttamiseksi, sillä se mahdollistaa ympäristöenergian muuntamisen käyttökelpoiseksi sähköenergiaksi.
Tutkimuksen toinen kirjoittaja ja professori Tohoku-yliopiston ympäristötieteen tutkijakoulussa, Fumio Narita sanoo, "Arkipäiväiset tuotteet jääkaapeista katuvalaisimiin on yhdistetty Internetiin osana esineiden Internetiä (IoT), ja monet niistä on varustettu sensoreilla, jotka keräävät tietoja."
"Mutta nämä IoT-laitteet tarvitsevat virtaa toimiakseen, mikä on haastavaa, jos ne ovat syrjäisissä paikoissa tai jos niitä on paljon." Fumio lisäsi.
Sähköenergiaa voidaan tuottaa auringon säteillä, lämmöllä ja tärinällä. Pietsosähköiset materiaalit on huomattava kyky tuottaa sähköä vasteena fyysiseen rasitukseen, mikä tekee niistä ihanteellisia värähtelyenergian valjastamiseen. The CFRP:n kestävyys ja keveys tekevät siitä ihanteellisen käytettäväksi ilmailu-, auto-, urheilu- ja lääketieteellisten laitteiden teollisuudessa.
Professori Narita sanoo: "Pohdimme, voisiko pietsosähköinen värähtelyenergian kerääjä (PVEH), joka hyödyntää CFRP:n kestävyyttä yhdessä pietsosähköisen komposiitin kanssa, olla tehokkaampi ja kestävämpi tapa kerätä energiaa."
Sekoittamalla kaliumnatriumniobaatti (KNN) nanohiukkasia epoksihartsilla, ryhmä pystyi valmistamaan laitteen käyttämällä CFRP:n yhdistelmää, mikä parantaa sen suorituskykyä. CFRP toimi molempina elektrodi ja vahvistava substraatti samanaikaisesti.
Testien ja simulaatioiden mukaan laitteen korkea suorituskyky säilyi ennallaan sen jälkeen, kun se oli taivutettu yli 100,000 XNUMX kertaa. Se on osoittanut sen kyky varastoida tuotettua energiaa ja tuottaa sähköä että LED-valaistus. Lisäksi sen energiantuotannon tiheys ylittää muiden KNN-pohjaisten polymeerikomposiittien. C-PVEH täytti odotuksensa.
C-PVEH:n, vallankumouksellisen laitteen, joka hyödyntää värähtelyenergiaa, käyttöönotto vie eteenpäin autonomiset IoT-anturit, mikä kannustaa luomaan vähemmän energiaa kuluttavia IoT-laitteita.
Narita ja hänen kollegansa ovat innoissaan saavuttamastaan teknisestä kehityksestä. Joukkue sanoi, “C-PVEH-laitteemme yhteiskunnallisten etujen lisäksi olemme innoissamme panoksestamme energiankeruun ja anturiteknologian alalla. Erinomaisen energian tuotantotiheyden ja korkean kimmoisuuden yhdistelmä voi ohjata tulevaa tutkimusta muista komposiittimateriaaleista erilaisiin sovelluksiin.
Lähde Tutkimus Paper
