
由宾夕法尼亚州立大学的科学家领导的研究小组开发了一种新的机制,能够收集浪费的磁场能量,并将其转化为电能,为智能建筑和工厂的下一代传感器网络供电。
根据该大学网站上的一篇文章,据报道,与低水平磁场(如家庭和建筑物中使用的磁场)一起使用时,该设备提供的功率输出比其他最新技术要高400%。科学家在“ 能源与环境科学 ”杂志上发表了这些发现 中国机械网okmao.com。
宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程学教授,副研究副总裁沙尚克·普里亚(Shashank Priya)表示:“就像阳光是我们试图收获的自由能源一样,磁场也是如此。” “我们的房屋,办公室,工作场所和汽车中都存在这种无处不在的能量。无处不在,我们有机会收集这种背景噪音并将其转换为可用的电能。”
根据科学家的说法,该技术对智能建筑的设计有影响,这将需要自供电的无线传感器网络来完成诸如监视能源和运行模式以及远程控制系统之类的工作。
研究人员设计了大约1.5英寸长的薄型设备,可以将其放置在磁场最强的设备,灯或电源线上或附近。科学家们说,这些场很快从流动电流源中消散。
当从空间加热器放置4英寸时,该设备产生的电能足以为180个LED阵列供电,而在8英寸时,则足以为数字闹钟供电。
科学家使用了一种复合结构,将两种不同的材料层叠在一起。这些材料中的一种是磁致伸缩的,其将磁场转换成应力,而另一种是压电的,其将应力或振动转换成电场。这种结合使设备可以将磁场转化为电流。
该设备的束状结构的一端被夹紧,另一端根据施加的磁场自由振动。科学家说,安装在光束自由端的磁铁会放大运动,并有助于产生更高的电能。
普里亚说:“这项研究的美丽之处在于它使用了已知的材料,但是设计了一种结构,可以从根本上最大程度地将磁场转换为电能。” “这允许在低振幅磁场下实现高功率密度。”