Офис в Нижнем Новгороде: +7-831-235-24-47 | E-Mail: info@svetorezerv.ru, svetorezerv100@gmail.com

Светорезерв - ИТ решения

Определение микроскопического механизма комбайнов вибрационной энергии

Определение микроскопического механизма комбайнов вибрационной энергии

Японская группа исследователей выяснила микроскопический механизм, в котором аморфный диоксид кремния (1) становится отрицательно заряженным, как сборщик энергии колебаний (2), который, как ожидается, обеспечит автономное генерирование энергии без зарядки, поскольку это необходимо для Интернета вещей, который привлекает внимание в последние годы с его «триллионом датчиков», которые создают крупномасштабную сеть датчиков. В отличие от энергии ветра и солнечной энергии, на генерацию вибрационной энергии, которая использует естественную вибрацию для выработки энергии, не влияют погодные условия.

Сборщик вибрационной энергии, в котором используется электрет с ионами калия, который ранее был разработан исследовательской группой, представляет интерес, поскольку он может работать полупостоянно. Электрет ионов калия (3) представляет собой сборщик энергии колебаний, который использует введение атомов калия в аморфный диоксид кремния для создания отрицательного заряда на аморфном диоксиде кремния. Однако его микроскопический механизм был неизвестен, что затрудняло улучшение его характеристик.

Посредством квантово-механических расчетов группа исследователей обнаружила, что когда атомы калия вставляются в аморфный кремнезем, электроны передаются от атома калия к атому кремния. Это заставляет атом кремния вести себя как атом фосфора. Атомы кремния образуют 5 ковалентных связей с атомами кислорода вместо обычных 4, создавая структуру SiO5. Мы обнаружили, что именно эта структура накапливает отрицательный заряд.

Этот результат дает рекомендации по проектированию для повышения надежности и долговечности комбайнов вибрационной энергии. Это позволило бы датчикам, не требующим зарядки, стать широко доступными и способствовать актуализации Интернета вещей (IoT) (4).

Это исследование было проведено совместно исследовательскими группами профессора Гена Хасигути с инженерного факультета Университета Сидзуока и профессора Хироши Тосиёси из Института промышленных наук Токийского университета, а также профессора Кенджи Сираиси, аспиранта Тору Наканиши, исследователя Кенты Чокава, и доцент Масааки Арадаи из Института материалов и систем устойчивого развития Нагойского университета в рамках программ стратегических фундаментальных исследований JST. JST стремится создать инновационные базовые технологии, которые преобразуют неиспользованную микроскопическую энергию окружающей среды в электрическую энергию (сбор энергии). Этот результат будет представлен на 37-м симпозиуме по датчикам «Сенсоры, микромашины и прикладные системы» (который будет проводиться онлайн) под названием «Исследование механизма накопления отрицательного заряда в электрете с ионами калия путем расчетов из первых принципов».

(1) Аморфный кремнезем

Кремнезем относится к любой форме диоксида кремния (SiO2), состоящей из кремния (Si) и кислорода (O). Кварц и кристаллы кварца входят в состав кремнезема. Аморфный кремнезем - это то место, где атомное расположение кремнезема довольно случайное. Его часто обозначают как a-SiO2.

(2) Сборщик энергии колебаний

Система, которая преобразует естественные колебания (колебания, вызванные движущимися автомобилями и людьми, идущими пешком) в электрическую энергию. Он может самостоятельно подавать электричество и использоваться в различных целях без подзарядки.

(3) электрет иона калия

Электрет - это заряженный объект, сделанный из материалов, в которых, как и в случае магнитной поляризации в постоянных магнитах, диэлектрическая поляризация остается в диэлектрике даже при потере электрического поля. Он был назван электретом в связи с магнитами. В электрете с ионами калия атом калия вставляется в аморфный диоксид кремния, а затем удаляется, что вызывает полупостоянный отрицательный заряд аморфного диоксида кремния.

(4) Интернет вещей (IoT)

К Интернету подключены различные объекты, причем эти объекты могут взаимно управлять друг другом через Интернет. Это обещает продвинуть цифровое общество вперед.

Поделиться:

Вопросы, отзывы, комментарии (0)

Нет комментариев

Добавить комментарий

Пожалуйста, оцените!

Читайте также:

Может ли RFID стать решением безбатарейного Интернета вещей? Рука так думает

Петиция производителей микросхем об изменении языка в законопроекте о финансировании для включения критически важных устройств

Термоэлектрические охладители: маломощный, экологически чистый вариант конструкции для контроля температуры

Рост возможностей мини-светодиодов усиливает конкуренцию за патенты

Медицинские источники питания - особая лига

Общие сведения о клеммных колодках для безопасного подключения

Подробнее о наушниках с шумоподавлением: адаптивные контроллеры в активных системах шумоподавления

Как прошло первое виртуальное шоу Electronica?

Могут ли мировые торговые трения задушить индустрию чипов «лихорадку слияний и поглощений»?

Решения безопасности IC: построить или купить?

Черный корпус увеличивает отношение сигнал / шум фотодиода

Широкополосный ИК-светодиод мощностью 74 мВт для телефонной спектроскопии

Лучший голландский футбольный клуб, с которым будет сотрудничать Signify для установки системы дезинфекции UVC

Технология спектрального зондирования AMS, выбранная специалистом по оптической метрологии ELDIM для профессионального быстрого тестирования на COVID-

Навигация по минному полю: патентный анализ ключевых мини-светодиодных технологий

Велодин Лидар объявляет итоги первого квартала 2020 года публичной компании

Превращение тепла в электроэнергию с помощью эффективного органического термоэлектрического материала

Система без электроэнергии использует испарение, чтобы предметы оставались прохладными

Сверхбыстрые лазерные эксперименты открывают путь к лучшим промышленным катализаторам

Зеркальная гитара Infinity, украшенная светодиодами, осветит ваш день

Интернет на основе светового луча Project Taara коммерчески развернут в Африке

Общегосударственная инициатива по сокращению дорожно-транспортных происшествий с помощью экологически чистых технологий интеллектуального автономного

Предупреждающие огни со звуком

Простой метод производства высокопроизводительных литий-селеновых батарей

Сверхбыстрые полимерные модуляторы, способные выдерживать тепло

Экологически чистый метод может снизить затраты на переработку литий-ионных батарей.

Прототип топливомера для орбиты

Гигантский шаг к применению антиферромагнитных материалов

Два человека делятся своими крупными победами в приложении фэнтези-футбол, выбирает CES

Новые экологически чистые материалы могут привести в действие умные устройства, использующие рассеянный свет

Время нового состояния вещества в высокотемпературных сверхпроводниках

Катализируем мир с нулевым выбросом углерода за счет сбора энергии из живых клеток

Обоснование использования органических циклов Ренкина в рекуперации отработанного тепла

Система потолочной плитки Ori от Focal Point приглашает специалистов исследовать возвышенный акустический ландшафт

Кайлер Кил из Encore Wire проехал 500 миль за "Bike for the Light"

Полностью настраиваемые центры нагрузки ACS / Uni-Fab с предварительной разводкой экономят время, труд и хранение

Новый All Jack ™ для повышения производительности при установке деталей

Расходы на строительство продолжают снижаться

Падение продаж сегмента освещения LSI на 28%

Примета Времени: наше место для занятий йогой выбирает дезинфекцию видимым светом

Гэри Тротт из Acuity о дезинфекции с помощью фильтров дальнего ультрафиолетового излучения

Исследование in vitro показало, что отфильтрованный вдали от ультрафиолетового излучения C эффективно инактивирует вирус COVID

Исследование Университета Кобе и Ушио: отфильтрованный УФ-С 222 нм как метод дезинфекции

История пандемии в свете

Информационный документ: Создание крупномасштабной ячеистой сети Bluetooth

Регистрация участников открылась на саммит ArchLIGHT в Dallas Market Center, осень 2021 г.

Влияние COVID-19 на профессию дизайнера освещения

Личность архитектора

Дуэльные поставщики мини-светодиодов могут сократить расходы на технологию дисплеев Apple

Навигация по минному полю: патентный анализ ключевых мини-светодиодных технологий

Подписка на новости

Светодиодные лампы Е27

Светодиодные лампы Е40

Подшипники

Люки