"Er is een grote hoeveelheid elektromagnetische energie om ons heen, maar het is nog niemand gelukt om daarvan iets af te tappen", zegt Manos Tentzeris, hoogleraar aan de Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering, die het onderzoek leidt. "Wij gebruiken een ultrawideband antenne waarmee we een variëteit aan signalen in verschillende frequentiegebieden kunnen opvangen en zo kunnen we veel vermogen binnenhalen."
Tentzeris en zijn team gebruiken inkjetprinters om sensoren, antennes en energiesprokkelende elektronica te combineren op papier of op flexibele polymeren. De resulterende, zelfvoedende draadloze sensoren kunnen worden gebruikt voor allerlei soorten sensoren voor defensie en industrie, voor RFID of het bewaken van uiteenlopende activiteiten op veel gebieden, waaronder bijvoorbeeld communicatie of energiegebruik.
Communicatietoestellen zenden energie uit in verschillende frequentiegebieden. Het ontwikkelde ‘sprokkelcircuit’ kan deze energie opvangen, omzetten naar gelijkspanning en opslaan in condensatoren of batterijen. De technologie kan nu gebruik maken van frequenties van FM-radio tot radar, een gebied van 100 MHz tot 15 GHz en hoger. Experimenten met energie uit TV-banden hebben al geleid tot vermogens van honderden microwatt en met multibandsystemen verwacht men 1 milliwatt of meer te kunnen sprokkelen. Dat is voldoende voor veel kleine elektronische producten, waaronder sensoren en microprocessoren. En door de techniek te combineren met supercondensatoren denkt het team producten te kunnen voeden die meer dan 50 milliwatt nodig hebben. De energie wordt dan opgebouwd in de batterij-achtige supercondensator en pas gebruikt als een bepaald niveau is bereikt.
Om de elektronische componenten en circuits te printen, gebruikt het team een standaard printer. Daarbij wordt wel een ‘uniek recept van het huis’ gebruikt met nanodeeltjes van zilver of andere materialen in een emulsie. Daardoor kunnen componenten worden geprint met nieuwe nanomaterialen, zoals koolstof nanobuisjes.
"We kunnen nu circuits printen die werken tot 15 GHz, en zelfs 60 GHz als ze op polymeer worden geprint", zegt student Rushi Vyas. "Dat is al twee keer zo hoog als toen we er in 2006 mee begonnen."
De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat autonome zelfvoedende, draadloze sensoren op papierbasis spoedig overal beschikbaar zullen zijn tegen lage kosten.
Megaohmmeters op batterijen. Het aanbod werkplaatsuitrusting van TME omvat onder meer professionele apparaten van Fluke.…
De HCX oliepeilglazen van Elesa+Ganter bieden een geavanceerde oplossing voor industrieel onderhoud en productie. Deze…
Een kleinschalig en compact apparaat, Fuze, gebouwd door de Amerikaanse startup Zap Energy heeft plasma…
Al 15 jaar is het Festo Bionic Learning Network gefascineerd door vliegen. Het team heeft…
Kwantummechanische verschijnselen zoals radioactief verval, of algemener: ‘tunnelen’, vertonen intrigerende wiskundige patronen. Twee onderzoekers aan…
Een nieuwe ultragevoelige glasvezelsensor kan deeltjes met een diameter tot 50 nanometer detecteren. In de…