ABD Ekibi, En Az 24 Saat Çalışan Bataryasız Sensörler için Cihaz Geliştirdi.

University of Arkansas/Russell Cothren

Arkansas ve Michigan üniversitelerinde fizikçiler ve malzeme bilimcileri tarafından yürütülen araştırma, yeni nesil sensörlerin karşılaması gereken üç temel gereksinimi hedefliyor.

Ekinin belirttiğine göre, bu aygıtlar enerjiyi yerel olarak üretmeli, yalnızca nanowatt düzeyinde tüketim sağlamalı ve yıllarca, potansiyel olarak onlarca yıl bakımsız biçimde çalışmalı. Araştırmacilar, ortamdaki radyasyonla çalışan en son sensörün bu üç koşulu da karşıladığını söyledi.

Geleneksel, pille çalışan kablosuz sensörlerin aksine, yeni aygıt günlük ortamlarda zaten mevcut olan enerjiyi yakalıyor.

Neredeyse bir decade önce grafenin özelliklerini çalışmaya başlayan Arizona Üniversitesi fizik profesörü Paul Thibado, elektrik tesisatı sayesinde ortamdaki elektromanyetik radyasyonun modern evlerin her yerinde bulunduğunu söyledi.

Sensör, enerjiyi elektrik hatlarının etrafındaki manyetik alanlardan yakalamak için bir grafen indüktörü kullanıyor. Sonra bu enerji bir devre üzerinden geçirilerek kullanılabilir elektriğe dönüştürülüyor ve sıcaklık sensörünü besleyen kapasitörlere depolanıyor, diye ekledi.

Araştırmacilar teknolojiyi bir sıcaklık sensörüyle kanıtlamış olsa da, bu kendi kendine yönetilen sensör sistemlerinin kullanım alanlarını genişletmeyi umuyor. Olası kullanımlar arasında sevkiyat sırasında ürünlerin izlenmesi, toprak ve atmosfer sıcaklığı gibi çevresel koşulların takibi, lojistik filoslarının yönetimi, giyilebilir fitness cihazları ve sağlık izleme sistemleri yer alıyor.

İleriye bakılan ekin, birkaç grafen temelli enerji yakalama teknolojisini tek bir sensörde birleştirmeyi planlıyor. Ortamdaki radyasyonun ötesinde, gelecekteki aygıtlar enerjiyi güneş ışığından, ısıdan, sesten, hareketten ve diğer çevresel kaynaklardan sağlayabilir. Birden fazla enerji kaynağının kullanılması, bir kaynak kullanılamaz hale geldiğinde sensörlerin çalışmaya devam etmesini sağlayarak elektrik kesintileri veya diğer kesintiler sırasında güvenilirliği artırır.

Araştırmacılar, böyle çok kaynaklı, kendi kendine enerji üreten sensörlerin çok az bakım ya da hiç bakım gerektirmeden onlarca yıl çalışabileceğine inanıyor ve böylece pillere ihtiyaç duymadan otonom biçimde çalışan uzun ömürlü akıllı cihazların kullanılabilirliğini sağlayarak Nesnelerin İnterneti’nin (IoT) genişlemesine katkı sağlıyor.