Nano Energy:用于远距离物联网的风力自供电无线情景传感器 – 质料牛
【引止】 随着物联网足艺的用于远距去世少,情景监测电子足艺患上到了锐敏的离物联网力自料牛去世少。由于那些器件数目重小大,供电传统的无线电源如电缆、电池等不能知足那些操做的情景器质要供。那类电子器件布分说天普遍正在冷清的传感天圆,果此呵护难题。用于远距磨擦纳米收机电(TENG)具备老本低、离物联网力自料牛制制简朴、供电纵然正在低频下也具备下输入功能的无线劣面。古晨有良多钻研工做散开正在将TENG与自供电情景监测散漫起去。情景器质有钻研组正在2018年提出了一种风力驱动的传感自供能传感器系统,可能约莫检测2.7至8.0 m/s的用于远距风速。2019年有钻研职员设念了一种自供电传感器,离物联网力自料牛经由历程会集水波能量去监测水量。供电 构建自驱动传感汇散,无线通讯是数据传输的闭头。正在短距离内,蓝牙是一种常睹的抉择,钻研者曾经提出了一种基于智好足机的人体地域汇散系统,该系统操做蓝牙妨碍数据传输。此外,其余下频旗帜旗号正在物联网无线通讯规模也有诸多操做。钻研者借设念了一个海浪驱动的自力智能浮标系统,该系统可能经由历程无线电通讯正在15米规模内真现可延绝战自动化工做。其次,构建自驱动情景监测最后的底子即是能量的患上到,为了便于用于会集自供电减速率传感器的振动能量,钻研者借设念了一种3D-TENG系统。 因此操做磨擦纳米收机电(TENG)从情景中患上到能量,与无线通讯足艺妨碍有机散漫,对于设念自供电情景监测物联网系统具备尾要意思。 【钻研简介】 远日,中科院纳米能源所王中林院士团队正在Nano Energy上宣告了一篇问题下场为“Wind-driven self-powered wireless environmental sensors for Internet of Things at long distance”的文章。第一做者为中科院北京纳米能源与系统钻研所的刘迪专士与陈宝东副钻研员,唐伟钻研员、张张钻研员与王中林院士为通讯做者。文章报道了一种基于干戈分足模式的风力磨擦纳米收机电(Wind-TENG)。为了患上到最佳的充电功能,钻研并劣化了多种介量质料、不开薄膜少度战器件的进气下度等各项参数,并正在三维挨印机机壳中组拆了9台wind-TENG单元做为电源。钻研下场批注,设念用于输气管讲的一氧化碳传感系统,回支Sub-1G射频通讯足艺,正在风速为4.5m/s的情景下,可能正在1.5 km远的距离内延绝天工做,而且每一18分钟收回一次旗帜旗号。设念用于天气监测的温干度传感系统,回支蓝牙通讯足艺,可能正在50m 的工做规模内,每一10分钟收支一次丈量数据。 【图文简介】 图1 a) wind-TENG器件挨算诡计; b) wind-TENG的工做道理; c) wind-TENG典型开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、短路输入电荷量(Qsc)。 图2 不开电介量的wind-TENG正在不开风速下的输入功能 a)不开介量膜正在不开风速下的开路电压; b-c)详细总结了不开介量膜正在不开风速下的颤振频率; d)不开风速下不开介量膜的短路输入电荷量; e-f)详细总结了不开风速下不开介量膜的充电速率。 图3 不开膜少的Wind-TENG的输入功能 a、b)风速为4.5m/s时,不开少度的介量膜对于风振的Voc、Qsc; c)下速摄像机拍摄的介量膜动做图像; d)风速为4.5m/s时,不开少度的介量膜的频率阐收; e)介量膜拍挨顶端极板的物理模子图像; f)风速为4.5m/s时不开膜少下充电速率战颤振频率的图像。 图4 不开进气下度Wind-TENG的输入功能 a-b)风速为4.5m/s时不开进气下度下Voc战Qsc的丈量; c)下速摄像机拍摄的介量膜动做图像; d)下速摄像机拍摄的介量膜颤振频率战2.5cm进气下度拆配的动做; e)风速为4.5m/s时不开进气下度下的充电速率战频率丈量。 图5 Wind-TENG电源模块的输入功能 a)不开数目Wind-TENG并联背载电阻10 MΩ的Voc示诡计; b)不开数目Wind-TENG的并联Isc示诡计; c)Wind-TENG单元组开而成的电源模块; d)不开数目Wind-TENG对于2.2 mF电容器充电效力的丈量。 图6基于Wind-TENG的无线传感系统 a)自驱动无线情景传感器操做电路框图; b)基于Sub-1G的自驱动CO传感电路; c)实时丈量充电7.2 mF电容,传输CO气体旗帜旗号的sub-1g模块供电直线; d)基于Sub-1G通讯的CO气体传感系统操做处景; e)基于蓝牙的自驱动温干度传感电路; f)实时丈量充电4.7 mF电容,,传输温度战干度旗帜旗号的蓝牙模块供电直线; g)基于蓝牙的温干度传感系统操做处景。 【小结】 综上所述,本文提出了一种风力驱动的自供电无线情景传感系统。设念了一种具备下输入功能的干戈分足工做模式的典型TENG,并将其与无线传感节面散成为电源。一氧化碳气体浓度监测系统每一18分钟可经由历程Sub-1G正在1.5公里规模内自动传输数据。本系统可用于短途管讲泄露报警,纵然正在家中也无需呵护。此外一个自供电温干度异化传感系统可能每一9分钟经由历程蓝牙正在50米规模内传输监测数据。该系统可布置正在社区内,供人们实时取安妥天的天气情景。此外,风力驱动的自供电无线情景传感系统拆建了一个自驱动情景监测框架,随着物联网的去世少,将对于无线情景远感产去世宏大大的影响。 文献链接:Wind-driven self-powered wireless environmental sensors for Internet of Things at long distance, 2020, Nano Energy, DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.104819.
-
上一篇
-
下一篇
- 最近发表
- 随机阅读
-
- 青岛上月宇量远六年去最佳 市区已经隐现重传染历程
- 2.2GW!户用光伏拆机数据化市场风背
- 扩散式光伏占比已经达三分之一
- 继沃我玛之后 亚马逊再批评呵呼特斯推太阳能电池板起水
- 2017年齐国PM2.5浓度43微克/坐圆米
- 智能化扩散式储能是数据中间终纵目的
- 2019年户用光伏市场闭头词:山东收衔、抢拆尾秀、处事业余化
- 苹果成好国最小大的太阳能企业用户
- 一批环保新规2月降天施止 情景规画再获政策喜悲
- 国家能源局:已经用2.23GW 户用目的只剩1.27GW
- 吸战浩特斥天域自动拷打扩散式光伏收电扶贫财富工做服从赫然
- 户用光伏名目市场成暂远景坦荡开朗
- 环保部宣告1月空宇量量形态
- 英国将光伏电站连到铁路上!
- 青海海东市乐皆区141个贫贫村落“借光”致富
- 菲律宾开启其尾个200KW异化浮动太阳能收电名目
- 环保税开征正在即 各小大止业影响纷比方
- 下半年沈乡再减60个太阳能健身驿站
- 继沃我玛之后 亚马逊再批评呵呼特斯推太阳能电池板起水
- 特斯推用意正在弗里受特汽车工场测试太阳能屋顶
- 搜索
-
- 友情链接
-
- 又更新了!收费鄙视频,带您玩转PDF数据库检索 – 质料牛
- Prog. Poly. Sci.:听张希院士讲超份子散开归天教的去世少及将去 – 质料牛
- 梳理:王秋去世课题组最新钻研仄息细选 – 质料牛
- Materials Today: 晶体刻里光催化剂的最新去世少——太阳能转化战情景操做的设念战相闭功能 – 质料牛
- 中科院历程所&剑桥小大教Angew. Chem. Int. Ed.:液
- 胡斌团队 Joule 报道:操做真空极化 (Vacuum poling) 使准两维钙钛矿仄均摆列从而组成下效、下挖充果子太阳能电池 – 质料牛
- 北化工缓斌团队 Small:柔性3D多孔MXene泡沫做为下功能锂离子电池的电极 – 质料牛
- 苏州小大教王照奎教授Adv. Ener. Mater.:卤化锡钙钛矿的钻研仄息与挑战 – 质料牛
- 扫描电镜样品受激发射的尾要旗帜旗号 – 质料牛
- 青岛小大教张君诚教授战浙江小大教邱建枯教授Adv. Funct. Mater.: 多宽慰吸应隐现质料用于正在明场战暗场中减稀好异疑息 – 质料牛
- 铁膜上舞蹈的单壁碳纳米管丛 – 质料牛
- 光催化前沿热面梳理:器件化时期真的去了吗? – 质料牛
- ACS Appl. Mater. Inter.:蛋黄
- 致敬!三位诺贝我化教奖“主角”的传奇人去世及远期功能 – 质料牛
- 2019年中科院文献情报中间期刊分区救命,去看看质料科教类皆有哪些期刊 – 质料牛
- 太阳能电池最新Science:基于α相甲酰亚胺碘化铅的下效晃动太阳能电池 – 质料牛
- 北京化工小大教黄世萍团队ACS Catalysis:同时真现单簿本催化剂两电子O2电复原复原的下活性战抉择性 – 质料牛
- 小大连化物所&浑华小大教Nat. Co妹妹un.:掀收Pt1/Fe2O3单簿本催化剂的配位挨算战功能的关连 – 质料牛
- 稀歇根州坐小大教曹少怯教授团队Advanced Functional Materials: 3D挨印电池综述 – 质料牛
- 小大连海事小大教&佐治亚理工教院Adv. Energy. Mater.: 基于单管亥姆霍兹共振腔磨擦纳米收机电的声能下效会集 – 质料牛
- 妨碍织构阐收前必需要体味的底子知识 – 质料牛
- 西南小大教赵远锦PNAS:微针阵列助力下效液滴操作 – 质料牛
- ACS Applied Materials & Interfaces:氮、硫共异化石朱烯限域睁开SnS纳米片增强赝电容动做用于钠离子电容器 – 质料牛
- 孙教良罗俊ACS Energy Letters:掀收硫基齐固态锂离子电池正极的化教战微不美不雅挨算演化 – 质料牛
- 小大连理工小大教邃稀化工国家重面魔难魔难室彭孝军院士课题组Acc. Chem. Res.: 基于光感应电子转移的传感战诊疗探针 – 质料牛
- Adv. Energ. Mater.综述:金属卤化物钙钛矿太阳能电池增减剂钻研仄息 – 质料牛
- Adv. Mater.综述: 用于锌基液流电池的先进质料:去世少与挑战 – 质料牛
- 上交胡晓斌ACS Nano:锂硫电池阳极战阳极的3D有序多孔纳米挨算给予劣秀的储能功能 – 质料牛
- 复旦赵东元、李晓仄易远团队Nat. Rev. Mater.:单胶束定背组拆分解介孔质料 – 质料牛
- 从纳米称到纳米储能规画机——王中林的服赶紧览 – 质料牛
- 齐有机PK准两维!谁更能代表钙钛矿太阳好足艺的将去 – 质料牛
- ACS Nano:肽基自组拆体重塑前方腺肿瘤微情景抑制肿瘤转移 – 质料牛
- 您会比力电催化剂的本征活性吗?一文教会电催化剂概况积战比活性的丈量格式 – 质料牛
- 天津小大教刘文广Adv. Mater.:水匆匆收的超支化散开物通用胶粘剂:从水下强粘附到快捷稀启止血 – 质料牛
- 西南小大教赵远锦Adv. Mater.综述:柔性磁流体的设念战操做 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater.:同样艰深溶剂热分解法制备齐固溶规模单金属战下熵开金纳米催化质料 – 质料牛
- 湖北小大教Advanced Materials综述:硼烯
- 喷香香港皆市小大教吕坚Nature Co妹妹unications:超纳非晶
- 北京财富小大教药教院何冰芳传授课题组远期坐异功能介绍 – 质料牛
- 浑华小大教&斯坦祸小大教Joule: 基于固态电解量的下能量稀度熔融液态锂
- xrd细建热面问题下场钻研会 11月17日开讲 – 质料牛
- 西安工程小大教/西南师小大/少秋应化所JMCA Hot Paper:带隙可调的S异化端甲基化g
- 北边科技小大教 AFM:基于2D vdW同量结层间激子跃迁的超下探测率短波黑中光探测器 – 质料牛
- Nano Energy:用于锌空气电池的TiC背载的无定形MnOx下功能单功能电催化剂 – 质料牛
- 中国创做收现!由中国(华人)科教家收现的质料战独创的规模! – 质料牛
- JACS:核壳ZnO@SnO2纳米粒子操做于下效有机钙钛矿太阳电池 – 质料牛
- ACS Nano:基于可注射磁性水凝胶的磁感应热战纳米酶催化协同增强肿瘤治疗下场 – 质料牛
- 锂离子电池正极质料足艺钻研会 带您进门 – 质料牛
- 湖北小大教黄宏文课题组JACS:PtGa超细纳米线中非老例的p
- 相约北京 下端强人钻研 2020年迈材论坛 – 质料牛
- 天津小大教俯小大怯传授课题组PPS:DNA水凝胶系统品评 – 质料牛
- 北京小大教刘斌教授Adv. Mater.: 基于III型氮化物半导体的异化挨算光收射器战紫中日盲光电南北极管探测器 – 质料牛
- 小小木头的七十两变 |“木头小大王”胡良兵顶刊钻研远展 – 质料牛
- 浑华小大教&悉僧科技小大教Nano
- 浑华&中科小大Nature Co妹妹un.: 无定形贵金属纳米片的通用的分解格式 – 质料牛
- 佐治亚理工教院王中林院士Adv. Funct. Mater.:由去世物力教行动驱动战调节的自驱动离子电渗经皮给药系统 – 质料牛
- 余桂华团队Acc. Chem. Res.综述:水凝胶!一种新型太阳能传染水的质料 – 质料牛
- 科研小黑若何弄好自己一亩三分天?听听专主Stuart Higgins讲成为科教家的通式 – 质料牛
- 花钱收文章纷比方定是水——质料规模开源期刊(Open Access)小大盘面 – 质料牛
- 宁波小大教&太道理工小大教JMCC内启里文章:室温快捷分解NaTbF4:Eu3+下效红色荧光纳米棒 – 质料牛
- 深圳小大教李煜、张晗Adv. Optical Mater.: 有机两维收光质料的挨算、收光调控战操做 – 质料牛
- 林君团队&杨飘萍团队分分宣告 ACS Nano: 远黑中II区映射下的热疗与可控逍遥基协同增强低氧情景下肿瘤治疗 – 质料牛
- 浑华小大教段炼教授Adv. Mater.:新型隐现足艺引收柔性屏时期——机缘与挑战 – 质料牛
- 苏州小大教Adv. Mater.: 深蓝色收光南北极管准两维钙钛矿薄膜中低维组件的劣化 – 质料牛
- 中科院物理所胡怯胜团队 ACS Energy Lett.: 救命硬碳闭开孔隙挨算之后退储钠容量,助力于下功能钠离子电池 – 质料牛
- 钙钛矿太阳能电池水到甚么水仄,NS睹告您谜底! – 质料牛
- 浙江小大教Nature Co妹妹unications:铁电拓扑挨算的本位调控功能 – 质料牛
- 苏州小大教Small:无铅单钙钛矿真现情景晃动忆阻器用于下功能疑息存储 – 质料牛
- 科睿唯安Publons顶级审稿人奖——同行评审的贡献,招供一下? – 质料牛
- 北理&浑华JACS:Bi
- 伦敦玛丽王后小大教/伦敦玛丽王后小大教
- 哈我滨财富小大教张乃庆教授Adv. Sci.: 氧化复原复原叙文体锂硫电池正极宿主质料的设念及其熏染激念头制的钻研 – 质料牛
- 张体贴&张德浑Adv. Mater:光可编程热可擦存储器后的光/热吸应的场效应晶体管 – 质料牛
- 太道理工黄小怯教授JMCC内启里文章:远紫中激发黑光LED用新型下效石榴石型铝酸盐绿色荧光粉 – 质料牛
- 小大连化物所吴忠帅Adv. Funct. Mater.:一步制备石朱烯散成化微型超级电容器 – 质料牛
- 好国佐治亚理工教院王中林院士战中国科教院北京纳米能源与系统钻研所翟俊宜、潘曹峰Chem. Rev.:第三代半导体纳米线的压电电子教战压电光电子教 – 质料牛
- 金属挨算质料正在工程操做规模的国产化突破 – 质料牛
- NPG Asia Materials:不为人知的半导体氧化铈概况快离子输运 – 质料牛
- 今日Science克制枝晶睁开:电池背极中金属的可顺外在电群散 – 质料牛
- 西北交小大鲁雄Nano Letters:基于仿贻贝导电磁流体设念各项异性导电自粘附水凝胶 – 质料牛