Ученые разработали новаторский инструмент под названием C-PVEH, который объединяет полимер, армированный углеродным волокном (CFRP), и пьезоэлектрические композиты для генерации электроэнергии из окружающих вибраций. Это прочное и эффективное устройство способно питать устройства IoT, предлагая значительный прогресс в технологиях энергосбережения. Используя вибрации, с помощью этого метода и материалов они создали высоконадежное решение для сбора энергии.
Группа ученых создала новаторское революционное устройство, которое использует энергию колебаний. Этот инструмент использует комбинацию полимера, армированного углеродным волокном, и пьезоэлектрических композитов. Он генерирует электроэнергию от малейших окружающих вибраций. C-PVEH, недавно разработанное устройство, представляет собой прочное и надежное решение с высокой эффективностью для питания устройств IoT, что является значительным шагом вперед в технологиях энергосбережения.
Оба пьезоэлектрических композита с полимер, армированный углеродным волокном (CFRP), широко используемый материал, легкие и прочные. Новое устройство преобразует вибрации из окружающей среды в электричество, что делает автономные датчики более эффективными и надежными, согласно опубликованному исследованию. Процесс сбора энергии имеет важное значение для достижения устойчивого будущего, поскольку он позволяет преобразовывать энергию окружающей среды в пригодную для использования электроэнергию.
Соавтор исследования и профессор Высшей школы экологических исследований Университета Тохоку, Фумио Нарита говорит: «Повседневные предметы, от холодильников до уличных фонарей, подключены к Интернету как часть Интернета вещей (IoT), и многие из них оснащены датчиками, которые собирают данные».
«Но для работы этих устройств Интернета вещей требуется электропитание, что становится проблемой, если они находятся в отдаленных местах или если их много». Фумио добавил далее.
Электрическая энергия может вырабатываться с помощью солнечных лучей, тепла и вибраций. Пьезоэлектрические материалы обладают замечательной способностью выработка электроэнергии в ответ на физическую нагрузку, что делает их идеальными для использования вибрационной энергии. прочность и легкость углепластика делают его идеальным для использования в аэрокосмической, автомобильной, спортивной и медицинской отраслях.
Профессор Нарита говорит: «Мы размышляли над тем, может ли пьезоэлектрический сборщик энергии вибрации (PVEH), использующий прочность углепластика вместе с пьезоэлектрическим композитом, стать более эффективным и долговечным средством сбора энергии».
Смешивая Наночастицы ниобата калия натрия (KNN) с эпоксидной смолой, группа смогла изготовить устройство с использованием комбинации CFRP, что повысило его производительность. CFRP действовал как электрод и одновременно армирующий субстрат.
Высокая производительность устройства осталась неизменной после сгибания более 100,000 XNUMX раз, как показали испытания и моделирование. Оно продемонстрировало свою способность хранить произведенную энергию и обеспечивать электроснабжение в Светодиодное освещение. Более того, его Плотность выходной энергии превосходит других полимерных композитов на основе KNN. C-PVEH оправдал ожидания.
Внедрение C-PVEH, революционного устройства, использующего энергию колебаний, будет способствовать прогрессу автономные датчики Интернета вещей, что подтолкнуло к созданию устройств Интернета вещей, потребляющих меньше энергии.
Нарита и его коллеги в восторге от достигнутого ими технологического прогресса. Команда заявила: «Помимо социальных преимуществ нашего устройства C-PVEH, мы в восторге от вклада, который мы внесли в область сбора энергии и сенсорных технологий. Сочетание превосходной выходной плотности энергии и высокой устойчивости может направить будущие исследования в другие композитные материалы для различных применений».
Источник Исследовательская работа
