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#Neues aus der Industrie
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FINNISCHE FORSCHER WANDELN MECHANISCHE ERSCHÜTTERUNGEN IN ELEKTRIZITÄT UM
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Wissenschaftler im VTT technischen Forschungszentrum in Finnland haben eine neue Methode für die Umwandlung der mechanischen Erschütterungen in Elektrizität geplant
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Die Oberfläche jedes möglichen gegebenen Materials hat ein Eigentum, das eine Arbeitsfunktion genannt wird, die als der Unterschied zwischen der Energie eines Elektrons im Ruhezustand und der minimalen thermodynamischen Arbeit, die erfordert wird, um sie vom Material zu entfernen definiert wird. Die Forscher entdeckten, dass die Schwingungsenergie produzierte, wenn zwei Oberflächen mit verschiedenen Arbeitsfunktionen über Elektroden können sein angeschlossen werden? geerntet? und möglicherweise verwendet, um wearables und andere Niederleistungselektronik anzutreiben. Die photoelektrischen Vorrichtungen, die Kathodenstrahlröhren und elektronischen die Stromkreise, die verschiedene Metalle setzen mit einbeziehen häufig, diese gleiche Grundregel, zwar nie vor ist es verwendet worden beim Energieernten ein.
Die Mannschaft stellte zuerst einen Parallelplatte Kondensator mit Kupfer und Aluminium, das bis zu einem externen Stromkreis angespannt wurde, mit den Platten her? jeweilige Arbeitsfunktionen, die eine Anfangs Voltgebühr bereitstellen, wie Elektronen von einer Oberfläche zur anderen aufprallten. Höhere Spannungen konnten im Theorieresultat von den verschiedenen Elektrodenmaterialien? über 3 V mit breiten Bandabstand Halbleitern oder über 5 V mit n und Part Diamant. Wenn die kupferne Platte an der richtigen Stelle repariert ist vibrierte ein Motor das Aluminiumplattensenkrechte zu beiden Platten, entweder ununterbrochen oder in Impulse. Laufende Simulationen ihrer Arbeitsfunktions-Energieerntemaschine in den realistischen microelectromechanical Drehbüchern der Systeme (MEMS) halfen den Wissenschaftlern, festzustellen, dass die eingebaute Spannung zu Ausgangsleistungs über einer Größenordnung höher führen könnte, wenn die Erschütterungsfrequenz mit der mechanischen Resonanzfrequenz der Vorrichtung zusammengebracht wird.
Ein Vorteil der Arbeitsfunktions-Energieerntemaschinen über den piezoelektrischen und elektrostatischen Vorrichtungen, die Elektrizität von den mechanischen Erschütterungen erzeugen, um viele Sensoren und medizinischen Implantate anzutreiben, ist, dass sie anziehen? t erfordern eine Stromversorgungsanlagequelle oder electret Materialien (elektrostatische Magneten) und sind in der Lage, mehr Energie in einer breiteren Strecke der Betriebsbedingungen zu erzeugen. Obwohl VTT warnt, dass MEMS Simulationen noch durchgeführt werden müssen, sagen die Forscher voraus, dass diese Technologie in den folgenden drei bis sechs Jahren durchführbar industriell sein sollte.