EO

Air power: elektronica gevoed door elektromagnetische golven

12 juli 2011 om 12:14 uur - Atlanta, Georgia, VS

Manos Tentzeris toont een geprinte antenne met gelijkrichter voor het omzetten van microgolfenergie in gelijkspanning. Dit circuit is geprint op flexibel Kapton en zou moeten gaan werken op frequenties tot 10 MHz (foto: Gary Meek)

Professor Manos Tentzeris met de sensor (links) en een UWB-spiraalantenne voor inbouw in kleding. Beide zijn geprint op papier. (foto: Gary Meek)

Student Rushi Vyas toont een prototype van een energiesprokkelcircuit en Manos Tentzeris laat de bijbehorende antenne zien die met een inkjetprinter op papiers is afgedrukt. (foto: Gary Meek)

Onderzoekers hebben een manier ontdekt om energie te benutten die wordt uitgezonden door bronnen als radio- en televisiezenders, mobiele-telefoonnetwerken en satellietcommunicatiesystemen. Door het 'sprokkelen' van deze energie uit de lucht om ons heen zouden netwerken van draadloze sensoren, microprocessoren en communicatiechips kunnen worden gevoed.


"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."

 

Autonome sensoren 

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.

 

Huisrecept

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.

 

Gerelateerd nieuws

Robottextiel  kan mensen helpen ademen

Robottextiel kan mensen helpen ademen (video)

Een nieuw soort vezel kan worden verwerkt tot kleding die voelt hoeveel het wordt uitgerekt of samengedrukt, en dan onmiddellijk voelbare feedback geeft in de vorm van druk, zijwaartse rek of vibratie. Dergelijke stoffen…

FME steunt elektrificatie oproep aan het kabinet

FME steunt elektrificatie oproep aan het kabinet

Elektrificatie – zowel direct, als indirect via waterstof – is een belangrijke weg om de Nederlandse industrie vergaand te verduurzamen. Het aanleggen van deze route gaat echter te traag. FME steunt daarom de oproep…

Gerecycleerde lithiumbatterijen even goed - en soms zelfs beter - als nieuwe

'Gerecycleerde lithiumbatterijen even goed - en soms zelfs beter - als nieuwe'

Lithium-ionbatterijen, met hun gebruik van riskant gedolven metalen, bezoedelen het groene imago van EV's. Recycling om die waardevolle metalen terug te winnen, zou de sociale en ecologische impact van mijnbouw…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

21 oktober 2021, online

Altair Future.Industry Experience

Over ontwikkelingen in de maakindustrie.

10 november 2021

Google Innovation Bootcamp

Een online internationaal evenement op het gebied van infra, data en workspace.

10 november 2021

Precisiebeurs

Het jaarlijkse ontmoetingsmoment voor professionals uit de precisietechnologie.

Meer agendapunten »