Elektromossággá alakítható a rezgés? Itt az energetikai áttörés
Egy Japánban működő nemzetközi kutatócsoport beszámolója szerint áttörést értek el az áramtermelési technológiákban új C-PVEH nevű találmánnyal. Az eszköz elsősorban a dolgok internetének (IoT) iparágát forgathatja fel, hiszen sok kicsi eszköz áramellátását oldhatja meg.
A friss publikáció a Nano Energy folyóiratban jelent meg, és azt ígéri, hogy teljesen megváltoztathatja az eszközeink áramellátását. A C-PVEH újításával egyre több a hétköznapokban használt eszköz, mint például a hűtőszekrény vagy az utcai lámpák tudnak majd kapcsolódni egymáshoz úgy, hogy az áramellátásban rejlő kihívások nem jelentenek akadályt többé.
Az IoT iparág fejlődését jelenleg nagyban hátráltatja, hogy a különféle készülékek működéséhez és egymással való kommunikációjukhoz energia szükséges. Hiába szerelünk fel egy új okosérzékelőt, vagy kamerát egy ingatlanon, meg kell oldanunk az eszköz áramellátását is, ami nagyon sok nem okos használatra tervezett térben szinte lehetetlen kihívás elé állítja a fejlesztőket. Vannak napelemes, vagy alkáli elemes megoldások, de a hosszútávú szünetmentes non-stop működés jelenleg kizárólag hálózati táplálással oldható meg.
A C-PVEH azt ígéri, hogy a környezeti rezgéseket elektromos árammá tudja alakítani. Ez egy olyan eszköz, amely a piezoelektromos anyagok és a szénszál-erősítésű polimer, ismertebb nevén CFRP kombinációját használja. Fumio Narita, a tanulmány társszerzője és a Tohoku Egyetem Környezettudományi Intézetének professzora azt mondta, hogy az ötletet az adta, hogy talán lehetséges lenne a CFRP szívósságát egy piezoelektromos kompozittal együtt felhasználni, hogy így hatékonyabb és tartósabb energiagyűjtési módszer jöjjön létre. A fejlesztés kézenfekvő megoldást nyújthat az IoT eszközök áramellátására.
A C-PVEH kiválóan teljesített a teszteken és szimulációkon, még több mint 100 000 összehajtás után is képes volt megőrizni a nagy teljesítményt. A tesztek alapján bebizonyosodott, hogy az eszköz tárolni tudja a termelt energiát és képes LED-lámpák működtetésére is. Emellett az energiatermelési képesség tekintetében felülmúlta a többi KNN-alapú polimer kompozitot.
Az új találmány valószínűleg elősegíti majd a saját készítésű IoT-érzékelők fejlesztését is, ami általánosságban is energiahatékonyabb IoT-eszközökhöz vezethet. Narita és kollégái azonban már az IoT iparágon is tovább tekintenek: a kiváló energiatermelési képesség és a nagy szilárdság kombinációja új kutatásokra inspirálhat más kompozit anyagok és különböző alkalmazások terén, így a C-PVEH akár további iparágakban is felbukkanhat a jövőben, és egy sor energetikai paradigmát forgathat fel.
