Разработаны миниатюрные устройства для сбора свободной энергии

Ученые из Токийского технологического института создали микроэлектромеханический сборщик энергии с более гибким дизайном. Это – важный фактор для развития систем Интернета вещей.

Собирающие энергию микроэлектромеханические системы (МЭМС) необходимы для питания миниатюрных датчиков, входящих в состав технологий Интернета вещей, сообщает eurekalert.org. Такие изделия делают возможным создание устройств, ранее существовавших только в научной фантастике. МЭМС могут использовать энергию окружающей среды, вроде механических вибраций.

Стандартные структуры используют для этих целей электрет, электрический эквивалент постоянного магнита. Он помещается в переключаемый конденсатор МЭМС, имеющий подвижный электрод, который активируют внешние силы, включая перемещение зарядов. К несчастью, такой дизайн имеет серьезные ограничения из-за потребности в совместимости процессов производства компонентов. Команда исследователей Токийского технологического института предложила новую концепцию устройства, состоящего из 2 отдельных чипов. Один выступает в роли настраиваемого конденсатора МЭМС, второй содержит электрет и диэлектрический материал.

«Это позволило впервые физически разделить элементы системы», — сказал Дайсуке Ямане, один из авторов.

Емкость электрета фиксированная (Cfix). У настраиваемого конденсатора этот показатель (СМ) меняется в соответствии с растяжением пружины, вызванным внешними вибрациями. Когда СМ становится больше Cfix, последний получает заряд. В противном случае он уходит в конденсатор с электретом.

Это движение представляет собой пригодное к использованию электричество.

«Предложенный метод может оказаться многообещающим способом улучшения дизайна и производственной гибкости структур МЭМС и электретов, — сказал Ямане. – Упрощение концепции поможет инженерам ускорить внедрение технологий Интернета вещей».