إن فكرة تزويد الإلكترونيات القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار المتصلة بالإنترنت بالطاقة المستمدة من الاهتزازات ليست جديدة وهي تتطور باستمرار. اليوم في مؤتمر ISSCC2020 المطورين الفرنسيين شريحتان واعدتان لتجميع وتجميع الكهرباء من الاهتزازات الثابتة والصدمات.
تكشف وثيقتان من مركز أبحاث CEA-Leti عن هيكل دائرتين صغيرتين لاستخراج الكهرباء من الاهتزازات. تستخدم إحدى الرقاقتين طريقة كهرضغطية لاستخراج الطاقة، بينما تعتمد الأخرى على تذبذب المغناطيس في ملف كهربائي. وفي كلتا الحالتين، يكون نظام تخزين وتوليد الطاقة مدمجًا في الرقائق ولا يحتوي على عناصر تصميم خارجية، مما يسمح بدمج الحل بسهولة في أي إلكترونيات مناسبة.
تم تجهيز محول الطاقة الكهرضغطية بدائرة للضبط الديناميكي لتردد الرنين. وقد أتاح هذا الحل توسيع نطاق ترددات التذبذب التي يتم من خلالها توليد الكهرباء بنسبة 446%. ووفقا لـ CEA-Leti، لم يتمكن أحد من تحقيق ذلك حتى الآن. تصل الكفاءة إلى 94%، ومؤشر تتبع نقطة الطاقة القصوى () يمكن أن يكون 30 ن.و.
وبطبيعة الحال، يتم تشغيل دوائر التحكم الخاصة برقاقة المولد بالكهرباء التي تنتجها. يبلغ إجمالي استهلاك الشريحة 1 ميكروواط، بينما يتراوح تجميع الطاقة من الفضاء المحيط (الاهتزازات) من 100 ميكروواط إلى 1 ميجاواط.
تُظهر الشريحة الثانية المعتمدة على مغناطيس وملف متذبذب كفاءة أكبر من النهاية إلى النهاية - تصل إلى 95,9%. المهم هو أن المواد المستخدمة لصنع هذا الحل يمكن الوصول إليها وغير مكلفة. يصل معامل استخلاص الطاقة من الاهتزازات الثابتة إلى 210% ومن اهتزازات الصدمة 460%. سيكون من المثير للاهتمام أن نرى كل هذا في شكل تطبيق تجاري، ولكن لا شيء معروف عن هذا حتى الآن.
المصدر: 3dnews.ru