10/07/2012 - MIT. Sie entwickeln einen Chip, der ihre Energie ohne Batterien erhalten kann

Menéame

Forscher des renommierten MIT haben dank eines neuen Chips, der die Erzeugung von Energie aus drei unabhängigen Quellen ermöglicht und keine Batterien benötigt, einen bedeutenden Schritt in Richtung batteriefreie Überwachungssysteme gemacht und dies kann auf biomedizinischen Geräten, Umweltsensoren an abgelegenen Orten usw. angewendet werden.

Die Arbeit des MIT-Lehrers Anantha Chandrakasan konzentriert sich auf die Entwicklung von Computerchips und drahtloser Kommunikation, mit der Fähigkeit, sehr niedrige Leistungsniveaus zu betreiben, und auf eine Vielzahl von Geräten, die Chips zu konvertieren und zu speichern Energie von selbst natürliches Licht und Wärme und Vibrationen am Umwelt.

Im Moment wird dies durch verschiedene Geräte erreicht, das Ziel ist nun, diese drei Energiequellen gemeinsam mit einem einzigen Chip zu kombinieren. In diesem Sinne arbeiten sie an einem neuen Design, das es ermöglicht, diese Chips auf mobile Geräte zu bringen und sie für drahtlose Datenkommunikationsaufgaben oder als Energiequelle für sparsame Bildschirme einzusetzen.

Die Sammlung von Energie in diesen Geräten "wird zur Realität," sagt Chandrakasan, Professor und Leiter der Abteilung für Elektronik und Informatik des MIT.

Dieses neue Design ermöglicht eine effizientere Nutzung verschiedener Energiequellen in einem einzigen Gerät, ein großer Vorteil, da viele dieser Quellen intermittierend und unberechenbar erscheinen. Die Nutzung der Energie aus diesen drei Quellen erfordert ein ausgefeiltes Kontrollsystem, da jede Energiequelle in der Regel einen eigenen Steuerkreis benötigt, um ihren spezifischen Anforderungen gerecht zu werden.

Zum Beispiel können Schaltkreise mit einer Kapazität zur Nutzung der thermischen Gradienten einen Potenzialunterschied zwischen 0,02 und 0,15 Volt erzeugen, während Photovoltaikzellen mit geringer Leistung eine Spannung zwischen 0,2 und 0,7 Volt erzeugen können, und die energetische Nutzung von Vibrationen in Systemen mit geringer Leistung kann bis zu 5 Volt betragen.

Die Idee ist, dass mit Sonnenlicht, Vibrationen oder Wärmeunterschieden die Energie erzeugt werden kann, die für den Betrieb bestimmter isoliert arbeitender Geräte erforderlich ist. Die Koordinierung dieser verschiedenen Energiequellen in Echtzeit, um einen konstanten Ausgang zu erzeugen, ist ein schwieriger Prozess.

Bild: Christine Daniloft

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