Video: Kaapataan energiaa MEMS-piireillä ja fraktaaliantenneilla

Tokiolaisen Tokyo Techin tutkijat ovat kehittäneet aiempaa tehokkaamman mikroelektromekaanisen harvesteriratkaisun energian keräämiseen ympäristöstä. Saudiarabialaisen KAUST:n tutkijat kokeilevat puolestaan pienenergian keruuseen uudenlaisia fraktaaliantenneja. Katso videolta miten ratkaisu toimii.

Monet nykyisistä MEMS-energiankorjuurakenteet hyödyntävät elektreettiä (pysyvä sähköinen varaus), joka on sijoitettu MEMS-rakenteiseen kondensaattoriin, jonka liikkuva elektrodi indusoi mekaanisen liikkeen varaukseksi.

Valitettavasti tämä rakennelma on hyvin rajoittunut koska sekä elektreetin että MEMS-komponenttien valmistusprosessien on oltava yhteensopivia.

Siksi  tokiolaisen yliopiston tutkijaryhmä kehitti uuden ratkaisun, joka koostuu kahdesta erillisestä sirusta: toinen MEMS-viritettävälle kondensaattorille ja toinen sisältäen elektreetin ja dielektrisen materiaalin muodostaman toisen kondensaattorin.

Toisin kuin aiemmissa ratkaisuissa japanilaistutkijoiden rakenne mahdollistaa, että elektreetti ja MEMS-viritettävä kondensaattori ovat eri siruissa, jolloin suunnittelun rajoitteet kevenevät ja tehon tuotto paranee.

Myös saudiarabialaisen King Abdullah University of Science and Technologyn (KAUST) tutkijoiden kehittämä keruulaite pystyy hyödyntämään energiankeruussa langattomista lähteistä peräisin olevilla radioaaltoja aiempaa tehokkaammin.

KAUST:n tutkijat lähtivät siitä, että elektroniikkalaitteiden ympärillä olevaa kotelointia voisi hyödyntää antennien sijoittamiseen pienemmin kustannuksin ja tilavaatimuksin.

Lisäksi professori Atif Shamim ja hänen tiiminsä tutki strategioita rakentaa pienikokoisia antenneja, jotka virittyvät erilaisten langattomien laitteiden emittoimiin radiotaajuussignaaleihin.

Kokeet reaalimaailmassa todistivat, että harvesteri pystyi keräämään tarpeeksi radiotaajuusenergiaa pienten langattomien anturien käyttämiseen.

Lisää: Nanobitteja.fi (LINKKI), Tokyon Tech -yliopiston (LINKKI) ja KAUST-yliopiston tutkijoiden artikkelit (LINKKI) ja KAUST-tutkijoiden video (LINKKI) sekä tiedeartikkeli (LINKKI).  HUOM! KAUST Discovery-lehti luettavissa netissä printtityylisenä Issuu-numerona (LINKKI)