Ученые создали чип, который берет энергию от света, тепла и вибрации

20 апреля 2006

smart

Ученые из Массачусетского технологического университета совершили ответственный ход к появлению датчиков без аккумуляторов и энергии — внутренних источников батареек, — информирует Physorg. Глава кафедры университета по электротехнике и вычислительной технике Сурав Бандиопадхай (Saurav Bandyopadhyay) создал чип, талантливый черпать энергию из внешней среды: света, тепла и вибрации.

Ранее изучения в этом направлении уже проводились. Сотрудник ученого Ананта Чандракасан (Anantha Chandrakasan) обучился брать электрическую энергию из трех разных источников по-отдельности: света, тепла и вибрации. В новой работе ученый объединил возможность брать энергию из указанных источников в одной микросхеме, и повысил эффективность питания.

Созданный чип может брать энергию от перемещения частей тела человека, к примеру, при его ходьбе, либо от отличия температур в людской теле. Датчики с этими чипами смогут употребляться для съема параметров организма и трудиться нескончаемое время. Со своей стороны, датчики, установленные на автомобильных и ЖД мостах, каковые информируют работы о состоянии конструкции, смогут брать энергию от вибрации, образующейся благодаря прохождения по мосту транспорта.

Главная сложность, по словам разработчика, заключалась в создании электрической схемы чипа, которая бы смогла обрабатывать сходу пара источников, отличающихся различной мощностью. В большинстве случаев, эта неприятность решается несложным автоматическим выбором того источника, что дает большую мощность.

Ученые создали чип, который берет энергию от света, тепла и вибрации
Новая разработка может употребляться в медицине, индустрии и т.п.

По словам Бандиопадхая, таковой подход менее действен, по причине того, что энергия оставшихся источников сейчас расходуется впустую. Вместо этого мы обучились приобретать энергию от всех источников разом, — комментирует ученый. Сделано это было посредством конденсаторов, каковые накапливают заряд от вторых источников тогда, в то время, когда питание осуществляется от главного.

Второй задачей стала минимизация энергии, которую схема потребляет сама. В большинстве случаев питание осуществляется через аккумулятор либо конденсатор повышенной емкости. Энергия поступает к ним, а лишь после этого — к главной цепи.

Бандиопадхай вынудил схему трудиться напрямую от источника энергии. Он утвержает, что это значительно подняло эффективность.

Ученые Массачусетского технологического университета проделали серьёзную работу, — прокомментировал Дэвид Фримен (David Freeman), технолог компании Texas Instruments по окончании того, как познакомился с ее результатами. — Эти разработки смогут быть использованы в самых разных сферах для сбора энергии. Свойство извлекать электричество из множества разных источников оказывает помощь максимизировать мощность и создавать более функциональные беспроводные датчики.

Работа ученых финансировалась в рамках программы Interconnect Focus Center, запущенной Агентством по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам (DARPA) при Минобороны США. Данные исследований будут размещены в летнем выпуске научного издания Solid-State Circuits.