Myšlienka napájania nositeľnej elektroniky a senzorov pripojených k internetu energiou získanou z vibrácií nie je nová a neustále sa vyvíja. Dnes na konferencii ISSCC2020 francúzski vývojári dva sľubné čipy na zber a akumuláciu elektriny z konštantných a nárazových vibrácií.
Dva dokumenty z výskumného centra CEA-Leti odhaľujú štruktúru dvoch mikroobvodov na extrakciu elektriny z vibrácií. Jeden čip využíva piezoelektrickú metódu získavania energie, zatiaľ čo druhý sa spolieha na kmitanie magnetu v elektrickej cievke. V oboch prípadoch je systém skladovania a generovania energie zabudovaný do čipov a nemá žiadne vonkajšie dizajnové prvky, čo umožňuje jednoduché začlenenie riešenia do akejkoľvek vhodnej elektroniky.
Piezoelektrický menič je vybavený obvodom pre dynamické nastavenie rezonančnej frekvencie. Toto riešenie umožnilo rozšíriť rozsah oscilačných frekvencií, v ktorých sa vyrába elektrická energia, o 446 %. Podľa CEA-Leti sa to zatiaľ nikomu nepodarilo. Účinnosť dosahuje 94% a indikátor sledovania maximálneho výkonu () môže byť 30 nW.
Samozrejme, riadiace obvody čipu generátora sú poháňané elektrickou energiou, ktorú vyrábajú. Celková spotreba čipu je 1 µW, pričom odber energie z okolitého priestoru (vibrácie) sa pohybuje od 100 µW do 1 mW.
Druhý čip založený na oscilujúcom magnete a cievke vykazuje ešte väčšiu end-to-end účinnosť – až 95,9 %. Dôležité je, že materiály použité na výrobu tohto riešenia sú dostupné a lacné. Koeficient extrakcie energie z konštantných vibrácií dosahuje 210% a z nárazových vibrácií - 460%. Bolo by zaujímavé vidieť to všetko vo forme komerčnej implementácie, ale zatiaľ sa o tom nič nevie.
Zdroj: 3dnews.ru