Laatste nieuws:

, 11 maart 2020 10:07

Sensoren zonder batterij dankzij microgenerator van nanodraden

TU/e-promovendus Daniel Vakulov ontwierp een microgenerator op basis van nanodraden die het mogelijk maakt om sensoren zonder batterij van stroom te voorzien door het warmteverschil tussen het oppervlak waarop de sensor is aangebracht en de omgeving.

Foto: Daniël Vakulov '
Foto: Daniël Vakulov
1/1
Omdat het ondoenlijk wordt om de batterijen van de talloze IoT-sensoren te vervangen, wordt naarstig gezocht naar slimmere manieren om ze van energie te voorzien. Het zogeheten thermo-elektrische effect, waarbij warmte-energie uit de omgeving wordt omgezet in elektriciteit, is daarvoor een voor de hand liggende kandidaat.
Vakulov onderzocht de thermo-elektrische eigenschappen van nanodraden, vanuit de gedachte dat deze draadjes te dun zijn om via trillingen effectief warmte te transporteren, maar dik genoeg om elektriciteit te geleiden. Het materiaal indiumantimonide (InSb), waarvan in de cleanroom van de TU/e hoogwaardige nanodraden (met een diameter van 0,1 micrometer) kunnen worden gemaakt, bezit gunstige eigenschappen voor deze toepassing Vakulov: "Dat heeft te maken met de zware atomen waaruit het materiaal is opgebouwd." Als sluitstuk van zijn promotie maakte de Rus een ontwerp voor een micro-energiebron gemaakt van deze nanodraden. Het prototype ziet eruit als een stukje doorzichtig plakband, met een patroon van donkere vierkantjes erop. "Elk van deze vlakjes is een thermo-elektrische generator. Het plastic is nodig voor de stevigheid, en voor de thermische en elektrische isolatie."
Elke generator bestaat uit een perceel van een halve millimeter waarin grofweg een miljoen nanodraden uit het oppervlak steken, volledig ingebed in transparant plastic. De promovendus toonde aan dat elk van de microgeneratoren een elektrisch vermogen opwekt van veertig microwatt bij een temperatuurverschil van drie graden Celsius. Dat is niet veel, maar er passen dan ook honderden thermo-elektrische microgeneratoren op een vingernagel. Aan elkaar gekoppeld zouden die volgens Vakulov genoeg vermogen leveren voor een sensor die je bijvoorbeeld tegen een wand of plafond kunt plakken. "Het verschil in temperatuur tussen zo'n oppervlak en de omgeving is eigenlijk altijd voldoende groot om een sensor van stroom te voorzien."

Zonnecellen

Reden genoeg om patent aan te vragen. Concrete plannen om de microgenerator op de markt te brengen, heeft Vakulov echter nog niet. "Binnen de groep is wel net een nieuw project rond nieuwe materialen gestart; wellicht werken die materialen nog beter. Ook ligt het voor de hand om dit soort thermo-elektrische generatoren te combineren met zonnecellen, waarbij de overtollige warmte van de panelen wordt benut door de generator."

bron: Cursor

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
 

Van onze partners meer (3)...

Rollon Lineairtechniek BV

DIS Sensors

Rotero Holland bv

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (1)

29 oktober 2020 - Den Bosch
Engineering Event SAFETY

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden