تأمین انرژی حسگرها در اینترنت اشیاء با نانوسیم
بی دانلود: به گزارش بی دانلود، محققان نشان دادند که میتوان از نانوسیم های اکسید روی (ZnO) برای تولید انرژی به منظور بهره برداری در اینترنت اشیاء استفاده نمود.
به گزارش بی دانلود به نقل از ایسنا، 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 انتشار یافته است، رفتار پیزوالکتریک نانوسیم های اکسید روی با تحریک مکانیکی را بررسی می کند.
مفهوم اینترنت اشیاء (IoT) زمانی که تعداد فزاینده ای از دستگاه ها با اینترنت مرتبط می شوند، محقق می شود. اینترنت اشیاء به اجسام فیزیکی اجازه می دهد تا داده ها را مبادله کنند و تصمیم بگیرند و احتیاج به دخالت انسان را از بین ببرند.
برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء 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 صورت مرتب بررسی و در صورت ضرورت تعویض شوند.
این امر مستلزم دسترسی فیزیکی به تمام گره های اینترنت اشیاء است. باتری ها به علت انبوه زباله باتری های مستعمل بر اکوسیستم تاثیر منفی می گذارند. تأمین سیم هم پرهزینه است و تغییر آن دشوار است و تحرک و قابلیت حمل دستگاههای متصل به اینترنت اشیاء را محدود می کند.
منابع مختلف انرژی احتیاج به یک روش سفارشی برداشت انرژی دارند. پدیده های فیزیکی و توپولوژی های مختلف امکان دارد 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 می باشد. امکان سنتز نانوسیم های ZnO که رفتار پیزوالکتریک را در محور انتخابی تقویت می کنند، بخصوص 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 صورت مستقیم بر روی بستر اعمال می کند.
به نقل از ستاد نانو، لایه پیزوالکتریک قدرت قابل توجهی را فراهم می آورد که برای فعالیتهای معمولی دستگاه اینترنت اشیاء 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 جهت استفاده از نانوسیم های ZnO برای تولید برق برای یک گره سنسور بی سیم اینترنت اشیاء نشان داد. فرایند تولید پیشنهادی برای نانوسیم های ZnO مقرون به صرفه و به راحتی مقیاس پذیر بود.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب