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高效低頻振動發電機問世
發(fā)電機出租 近日,由新加坡科學技術(shù)研究院完成的一項成果讓電(diàn)子設(shè)備徹底無須電池的日子離我們近了一步。該(gāi)院微電子研究所(suǒ)(IME)的研究人員研製出了一(yī)種通過吸收環境中的低頻振動來(lái)為小型電子設備供電的器件,向人們展示了電池(chí)替代技術的可能性。
據了解,此前有(yǒu)科學家已經研製出能夠(gòu)利用低頻振動來進(jìn)行發電的設備,但這些設備必須通過增大體積來提高輸出功率,而且隻能吸(xī)收某一特定頻率的振動。上述缺陷限製了設(shè)備的實用性。
而IME的(de)研究(jiū)人員研製的新型振動發(fā)電機的創新點是一種以氮化鋁材料為(wéi)基質的能量采集器。這種能量采集器具有很強的(de)適用性,能夠吸收頻率在10~100赫茲之間的振動。
IME傳感與(yǔ)製動器微係統項目主任Alex Gu提出了(le)這種能量采(cǎi)集器的技術理念。對於該器件的工作原理,他解釋(shì)說:“我們的研究基於渦(wō)散現象與亥姆霍茲共振現象(xiàng)之間的耦合效應,通過(guò)提高亥姆霍(huò)茲共振(zhèn)的強度,來降低輸入振動的差異性。”
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據(jù)他介紹,基於上述原理(lǐ),研究人員能夠將隨機輸(shū)入的低頻(pín)振動轉化為一種具有特定頻率的振(zhèn)動,進而使能量采(cǎi)集器的適用性覆蓋了較為廣闊的低頻頻譜。
此外,這種能量采集器(qì)的能量密度極高,可達1.5×10 -3 W/cm3,相(xiàng)當於目前(qián)市麵上三塊商用植入式鋰電池十年的發電量,可極大地縮減設備體積,節省使用成本。
對於這項研究,IME常務理事Dim-Lee Kwong評價說(shuō):“該研究向(xiàng)人(rén)們展示了一(yī)種穩定、廉價、靈活且實用的振動發電模型,相關設備(bèi)有望被用於植入式醫學裝置、無線通信和傳感器網等設備之中。”
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