韓國研究人員開發(fā)了一種能量收集器，該能量收集器可以通過新穎的自動共振調(diào)諧機制從環(huán)境頻率不同的振動中產(chǎn)生電能。韓國科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)最近宣布，由KIST電子材料中心的Hyun-Cheol Song博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊開發(fā)了一種能量收集器，該能量收集器可以通過調(diào)節(jié)能量密度來執(zhí)行自動共振調(diào)諧(ART)。固有頻率本身就可以適應(yīng)環(huán)境條件。

能量收集技術(shù)應(yīng)用于從廢物能源(例如振動，熱，光等)中“收獲”電能。能夠從周圍環(huán)境中收集能量的設(shè)備可以自行發(fā)電，而無需任何電池或連接到電源插座。對于用于無線操作的小型電子設(shè)備(例如IoT系統(tǒng))的獨立電源，此技術(shù)特別有用。

汽車，火車，工業(yè)現(xiàn)場等產(chǎn)生的振動可以通過能量收集技術(shù)來產(chǎn)生電能，但是對于任何現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，必須有一種方法可以通過微小的振動來產(chǎn)生并存儲盡可能多的電能。。為此，必須利用共振現(xiàn)象，在共振現(xiàn)象中，玻璃會被高音調(diào)的聲音打碎，或者大的琴橋會被微風(fēng)吹倒。

但是，能量采集器只有一個固有頻率，但是我們在周圍環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的振動卻以多種不同的頻率發(fā)生。這就是為什么必須根據(jù)能量收集器的安裝環(huán)境對能量收集器進行調(diào)整以引起共振的原因，這導(dǎo)致使用能量收集器受到限制。

為了解決該問題，已經(jīng)開發(fā)了使用電動機或微控制器的自調(diào)節(jié)能量收集器，但是它們存在的問題在于，由于調(diào)節(jié)電動機或控制器的高能耗，發(fā)電效率大大降低了。 。

相反，KIST的研究人員開發(fā)了一種具有特殊結(jié)構(gòu)的能量收集器，該能量收集器無需單獨的電氣設(shè)備即可將自身調(diào)諧到周圍頻率。有一個質(zhì)量塊自動在能量收集器內(nèi)部移動，當(dāng)檢測到周圍環(huán)境發(fā)生振動時，砝碼會根據(jù)振動頻率移動到其他位置。因此，能量收集器獲得與外部振動相同的頻率并實現(xiàn)共振。結(jié)果，由KIST研究人員開發(fā)的能量采集器可以實現(xiàn)共振的頻率范圍比具有單個固有頻率的現(xiàn)有設(shè)備大1,400%。

該研究小組的負責(zé)人宋賢哲博士說：“這項研究的意義在于，我們是第一個實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，無需額外能耗即可進行自我調(diào)整的能量收集器的。大大加快能源收割機的現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。我相信，自我調(diào)整能源收割機將獨立上發(fā)揮關(guān)鍵作用，動力源無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可穿戴的電子設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)，這是一個第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)。”