Физики и материаловеды из Арканзасского университета и Мичиганского университета разработали устройство для питания датчиков без батареи на протяжении по меньшей мере суток. Энергия собирается из окружающей среды, и необходимая мощность исчисляется нановаттами. Потенциально это устройство способно работать без вмешательства людей на протяжении недели.
Устройство выполнено на основе графена и питает сверхэкономичный датчик температуры, собирая энергию окружающего электромагнитного излучения. Прототип стал вторым устройством подобного типа от этой исследовательской группы. Первым был датчик из графена с работой от солнечной энергии. В обоих случаях речь идёт о более широкой работе по созданию автономных сенсоров с получением энергии из окружающей среды без традиционных батарей.
Подобные устройства должны собирать энергию на месте, расходовать нановатты мощности и работать без обслуживания в течение многих лет или даже десятилетий. В новом устройстве графеновый индуктор применяется для сбора энергии из магнитных полей вокруг линий электропередачи. Собранная энергия проходит через электрическую цепь, преобразуется в пригодное для использования электричество и накапливается в конденсаторах, которые питают датчик температуры. Поскольку конденсаторы заряжаются быстрее, чем тратят энергию, датчик способен работать даже при отключении электроэнергии.
Изображение: Университет Арканзаса / Рассел Котрен
Отсутствие батареи уменьшает необходимость в плановом техническом обслуживании. Другим преимуществом является сокращение количества отходов из-за отсутствия отработанных батарей.
Датчик температуры является лишь одним из примеров подобной технологии. Среди других вариантов применения можно назвать контроль состояния товаров при транспортировке, отслеживание параметров окружающей среды, управление логистическими парками, носимые фитнес-устройства и системы медицинского мониторинга.
Учёные планируют в дальнейшем объединить несколько технологий получения энергии в одном датчике. Кроме окружающего электромагнитного излучения могут применяться энергия солнечного света, тепла, звука, движения и других внешних источников.
