MIT: uniwersalny układ elektroniczny pobierający energię z wibracji, ciepła lub światła

Tego, że energii jest wokół nas w bród nie trzeba nikomu powtarzać. Problem w tym, aby ją pozyskać, zmagazynować i odpowiednio wykorzystać. Naukowcy z MITu pracują nad ciekawym czipem, który jako źródło energii wykorzystuje kilka źródeł - fotowoltaiczne, piezoelektryczne i termoelektryczne.

Układy, które potrafią czerpać energię wykorzystując naturalne zjawiska fizyczne, są już wytwarzane. Prototyp czipu, który skonstruowano w Bostonie umknąłby zatem naszej uwadze, gdyby nie jedna drobna, ale bardzo istotna różnica.

W przeciwieństwie do wytwarzanych obecnie układów, jest w stanie bardzo szybko (praktycznie natychmiastowo) i efektywnie zmieniać źródło zasilania na to, które w danym momencie przynosi najwięcej korzyści. Współtwórca nowej technologii, Saurav Bandyopadhyay, podkreśla, że ta efektywność jest kluczowa, ponieważ trudno przewidzieć, które ze źródeł energii będzie w danym momencie najbardziej przydatne.

Wykorzystując gradient termiczny można otrzymać napięcie od 0,02 do 0,15 V, w przypadku ogniw fotowoltaicznych o niewielkiej mocy, napięcie od 0,2 do 0,7 V, a gdy źródłem energii są wibracje, nawet do 5 V.

Konsekwencją zastosowanej technologii jest także fakt, iż czip jest w stanie pobierać energię nie tylko z superkondensatora czy akumulatora, który jest wcześniej ładowany przez dane źródło energii. Wspomniany układ potrafi czerpać zasilanie również bezpośrednio ze źródła. Połączenie dwóch sposobów dostarczania prądu do czipu pozwala uniknąć także strat energii z tych źródeł, które w danym momencie są mniej wydajne. Jest ona magazynowana w akumulatorach i odzyskiwana w miarę potrzeby.

Konstruując wspomniany układ elektroniczny naukowcy nie mieli na myśli naszych komputerów, a urządzenia równie pożyteczne, lecz o znacznie mniejszym zapotrzebowaniu na energię. Są to na przykład czujniki stosowane w medycynie do monitorowania poziomu cukru lub sensory warunków środowiskowych instalowane w trudno dostępnych miejscach. Ogólnie można je określić mianem urządzeń, które mogą być samowystarczalne energetycznie.

Doktorant Saurav Bandyopadhyay i profesor Anantha Chandrakasan.

Taki hybrydowy mechanizm zasilania powinien znaleźć również zastosowanie w technologiach komunikacyjnych. Przekaźniki bezprzewodowe o bardzo małym zapotrzebowaniu na energię ma już w swoim portfolio na przykład Texas Instruments - firma, która pokłada wielkie nadzieje w pracach prowadzonych na MIT.

Więcej o technologiach zasilania:

• Akumulator można namalować na dowolnej powierzchni
• Grafen w akumulatorach niklowo-żelazowych - prototyp działa niemal jak kondensator
• Akumulatory ładowane ciepłem ludzkiego ciała - Matrix coraz bliżej
• Sony: odtwarzacz MP3 zasilany papierkami
• Spring Batteries: nietypowe, sprężynowe baterie

Źródło: MIT, grafika (Christine Daniloff), foto (Justin Knight)