當(dāng)下，社會生活各領(lǐng)域的智能化發(fā)展離不開物聯(lián)網(wǎng)，而對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起決定性作用的傳感器始終面臨能量供應(yīng)的難題。近日，哈爾濱工程大學(xué)一支深耕磁傳感器和探測領(lǐng)域研究的團隊，設(shè)計研發(fā)了一種新型弱磁能收集器結(jié)構(gòu)，可使傳感器無需安裝電池實現(xiàn)“自發(fā)電”，且輸出功率比傳統(tǒng)磁能收集結(jié)構(gòu)提高約120%。
據(jù)介紹，以往使用電池供電的傳感器，需要人們及時更換電池才能保證傳感器正常工作，這為傳感網(wǎng)絡(luò)運行帶來諸多不便。面對傳感器供電的棘手問題，近年來，研究者們嘗試利用磁場能量收集技術(shù)來代替電池為無線傳感器供電，懸臂梁式的磁-機-電（MME） 俘能器件應(yīng)運而生，但其一般只對大于5個Oe的磁場有較好的能量收集效果。但人體可接觸的安全磁場是不高于1個Oe弱磁場環(huán)境，由此研究設(shè)計新的器件結(jié)構(gòu)，提高磁場俘能器件的弱磁響應(yīng)十分必要。
研究相關(guān)示意圖 供圖 哈爾濱工程大學(xué)
日前，哈工程水聲學(xué)院“海洋磁傳感器和探測”團隊青年教師儲昭強副教授作為第一作者、通訊作者，在能源材料領(lǐng)域國際著名期刊《先進能源材料》發(fā)表的學(xué)術(shù)論文“兩端夾持磁-力-電俘能器件中顯著增強的弱磁能量回收性能”，在能源材料領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響。該論文提出了一種兩端夾持式的諧振結(jié)構(gòu)，為磁場能量收集技術(shù)提供了一種新的思路，其二階工作模式降低了磁性質(zhì)量塊的動能，在增加磁鐵體積的情況下大大提升了系統(tǒng)在弱場條件下的輸出性能。實驗表明，相同激勵條件下，該能量收集器的輸出功率比傳統(tǒng)懸臂梁式結(jié)構(gòu)提高了約120%，完全可以使沒有安裝電池的傳感器正常工作，并與手機終端進行通信連接。
