Yhdysvaltalaisen Pennsylvanian osavaltionyliopiston tutkijaryhmä on kehittänyt uudenlaisen älyantureihin sopivan ratkaisun sähkölaitteiden tuottaman magneettikenttien keräämiseksi. Nyt yhdysvaltalaisyliopiston tutkijaryhmä on nyt kehittänyt uuden rakenteen, joka tuottaa 400 prosenttia suuremman antotehon verrattuna edeltäjiinsä matalissa magneettikentissä.

Magnetosähköisesti (ME) kytketty magneto-mekaanis-sähköinen (MME) energian muuntaminen on tehokkain tapa muuntaa nämä matalataajuiset magneettikentät sähköksi. Tähän mennessä raportoidut ME-kytketyt MME-generaattorit tuottavat kohtuullisen antotehon vain varsin vahvoilla magneettikentillä (≥500 μT), jollaisia ei ole saatavissa käytännöllisissä olosuhteissa.

Tutkijoiden optimoitu ME-kytketty MME-generaattori tuottaa milliwattien tehon alle 300 mikroteslan hajamagneettisessa kentässä. Tutkijat rakensivat komposiittirakenteen kahdesta eri materiaalista.

Yksi näistä materiaaleista on magnetostriktiivistä, joka muuntaa magneettikentän värähtelyn mekaanisiksi jännityksiksi ja toinen on pietsosähköistä, joka muuntaa värähtelevät jännitykset sähkökentäksi.

Tutkijat suunnittelivat noin 1,5 tuuman pituiset paperiohuet rakenteet, jotka voidaan sijoittaa laitteisiin, valoihin tai virtajohtoihin tai niiden läheisyyteen, jossa magneettikentät ovat vahvimmat.

Kun laite asetettiin neljän tuuman päähän sähkölämmittimestä, se tuotti tarpeeksi sähköä 180 LEDin käyttämiseen ja kahdeksan tuuman etäisyydeltä kertyi riittävästi virtaa digitaaliseen herätyskelloon. Näihin toimiin riitti noin 50 mikroteslan magneettikenttä.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja Penn State -yliopiston tiedote (LINKKI) sekä tiedeartikkelin lyhennelmä (LINKKI) ja yksityiskohtatietoja ja kuvia (LINKKI, pdf).

Kuva: Penn State University / Kai Wang