| تامین انرژی حسگرها در اینترنت اشیا با نانوسیم |
پنجشنبه 28 مهر 1401

محققان نشان دادند که می توان از نانوسیم های اکسید روی (ZnO) برای تولید انرژی به منظوربهره برداری در اینترنت اشیا استفاده کرد.



در برداشت انرژی (EH)، انرژی طبیعی یا اتلاف شده (مانند تلفات حرارتی، ارتعاشات، نور و جریان هوا) به انرژی قابل استفاده تبدیل می شود. مقاله ای که در مجله Materials منتشر شده است، رفتار پیزوالکتریک نانوسیم های اکسید روی با تحریک مکانیکی را بررسی می کند.


مفهوم اینترنت اشیا (IoT) زمانی که تعداد فزاینده ای از دستگاه ها با اینترنت مرتبط می شوند، محقق می شود. اینترنت اشیا به اجسام فیزیکی اجازه می دهد تا داده ها را مبادله کنند و تصمیم بگیرند و نیاز به دخالت انسان را از بین ببرد.

برنامه های کاربردی اینترنت اشیا شامل اتوماسیون صنعتی، حسگرها، مراقبت های بهداشتی، حمل و نقل و واکنش های اضطراری به فجایع طبیعی و انسانی است.

منابع برق رایج نظیر باتری ها یا کابل ها، محدودیت های قابل توجهی دارند. باتری ها باید به طور مرتب بررسی و در صورت لزوم تعویض شوند.

این امر مستلزم دسترسی فیزیکی به تمام گره های اینترنت اشیا است. باتری ها به دلیل انبوه زباله باتری های مستعمل بر اکوسیستم تاثیر منفی می گذارند. تامین سیم نیز پرهزینه است و تغییر آن دشوار است و تحرک و قابلیت حمل دستگاه های متصل به اینترنت اشیا را محدود می کند.

منابع مختلف انرژی نیاز به یک روش سفارشی برداشت انرژی دارند. پدیده های فیزیکی و توپولوژی های مختلف ممکن است مقادیر متفاوتی الکتریسیته تولید کنند. پیزوالکتریک، ارتعاشات مکانیکی را مستقیم در یک مرحله به الکتریسیته تبدیل می کند. بنابراین، مواد پیزوالکتریک بخشی ضروری از این تبدیل انرژی هستند.

اکسید روی (ZnO)، که از عناصر غیر سمی و فراوان ساخته شده است، یک ماده پیزوالکتریک بسیار مورد مهم است. امکان سنتز نانوسیم های ZnO که رفتار پیزوالکتریک را در محور انتخابی تقویت می کنند، به ویژه قابل توجه است. در این مطالعه، محققان تشکیل نانوسیم های ZnO را با استفاده از یک حمام شیمیایی روی یک بستر منحصر به فرد – فولاد AISI 301 نشان داد. لایه فعال نانوسیم های اکسید روی را به طور مستقیم بر روی بستر اعمال می کند.

لایه پیزوالکتریک قدرت قابل توجهی را فراهم می کند که برای فعالیت های معمولی دستگاه اینترنت اشیا کافی است. چگالی توان نانوسیم های ZnO که بر روی نوع متفاوتی از بستر انعطاف پذیر رشد می کنند، قابل مقایسه بود.

این یافته ها پتانسیل زیادی برای استفاده از نانوسیم های ZnO برای تولید برق برای یک گره حسگر بی سیم اینترنت اشیا نشان داد. فرآیند تولید پیشنهادی برای نانوسیم های ZnO مقرون به صرفه و به آسانی مقیاس پذیر بود.



 

حسگر اثر انگشت اینترنت اشیا نانوسیم

موتور گازی MWM TCG 2032

مشاهده

موتور گازی MWM TCG 2020

مشاهده

موتور گازی MWM TCG 3016

مشاهده

موتور CAT GenSet G3520H

مشاهده

دیدگاهتان را بنویسید

ثبت نظر