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LES CHERCHEURS FINLANDAIS CONVERTISSENT DES VIBRATIONS MÉCANIQUES EN ÉLECTRICITÉ

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Les scientifiques au centre technique de recherches de VTT en Finlande ont conçu une nouvelle méthode pour convertir des vibrations mécaniques en électricité

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La surface de n'importe quel matériel donné a une propriété appelée une fonction de travail, qui est définie comme différence entre l'énergie d'un électron au repos et le travail thermo-dynamique minimum exigé pour l'enlever du matériel. Les chercheurs ont découvert que l'énergie vibratoire a produit quand deux surfaces avec différentes fonctions de travail sont reliées par l'intermédiaire des électrodes peuvent être ? moissonné ? et potentiellement utilisé pour actionner des wearables et toute autre électronique de basse puissance. Les dispositifs photoélectriques, les tubes à rayon cathodique et les circuits électroniques impliquant différents métaux utilisent souvent ce même principe, cependant jamais avant il n'a été employés dans la moisson d'énergie.

L'équipe a créé la première fois un condensateur de parallèle-plat avec le cuivre et l'aluminium qui a été accroché jusqu'à un circuit externe, avec les plats ? fonctions de travail respectives fournissant une première une charge de volt comme les électrons ont rebondi d'une surface sur l'autre. Des tensions plus élevées pourraient dans le résultat de théorie de différents matériaux d'électrode ? plus de 3 V avec les semi-conducteurs larges de bande-espace ou plus de 5 V avec n et p-type diamant. Le plat de cuivre étant fixé en place, un moteur a vibré la perpendiculaire en aluminium de plat aux deux plats, sans interruption ou dans les impulsions. Les simulations courantes de leur moissonneuse d'énergie de fonction de travail dans les scénarios microelectromechanical réalistes des systèmes (MEMS) ont aidé les scientifiques à déterminer que la tension intégrée pourrait mener à de puissance de sortie plus d'un ordre de grandeur plus haut quand la fréquence de vibration est assortie avec la fréquence mécanique de résonance du dispositif.

Un avantage des moissonneuses d'énergie de fonction de travail au-dessus des dispositifs piézoélectriques et électrostatiques qui produisent de l'électricité des vibrations mécaniques pour actionner beaucoup de sondes et d'implants médicaux est qu'ils mettent ? t exigent une source d'énergie externe ou des matériaux d'electret (aimants électrostatiques) et peuvent développer plus de puissance dans un éventail de conditions de fonctionnement. Bien que VTT avertisse que des simulations de MEMS doivent toujours être effectuées, les chercheurs prévoient que cette technologie devrait être industriellement faisable en trois à six années à venir.