13 ژوئن 2022 -توسط Springer-اعتبار: CC0 دامنه عمومی
Energy harvesting to power the Internet of Thingsاتصال بی سیم اشیاء روزمره به نام اینترنت اشیا به شبکه های حسگر بی سیمی بستگی دارد که به منبع انرژی الکتریکی کم اما ثابت نیاز دارند. این می تواند توسط برداشت کننده های انرژی الکترومغناطیسی که برق را مستقیماً از محیط تولید می کنند فراهم شود. Lise-Marie Lacroix از دانشگاه تولوز، فرانسه، به همراه همکارانش از تولوز، گرنوبل و آتلانتا، جورجیا، ایالات متحده، از یک تکنیک ریاضی، شبیه‌سازی اجزا محدود، برای بهینه‌سازی طراحی یک چنین برداشت‌کننده انرژی استفاده کرده‌اند تا الکتریسیته تولید کند و تا حد امکان کارآمد باشد. این اثر اکنون در مجله EPJ Special Topics منتشر شده است.
اینترنت اشیا شامل تعداد زیادی دستگاه به طور کلی کوچک و قابل حمل است که هر یک به منبع انرژی میکرو پایدار خود نیاز دارند. باتری ها برای این کار رضایت بخش نیستند زیرا اغلب نیاز به تعویض یا شارژ مجدد دارند. در عوض بسیاری از فناوری‌های مختلف در نظر گرفته می‌شوند که یکی از امیدوارکننده‌ترین راه‌حل‌ها، برداشت انرژی الکترومغناطیسی است.
یک برداشت کننده انرژی الکترومغناطیسی از یک صفحه ارتعاشی تشکیل شده است که آرایه ای از ریزمغناطیس ها را رو به روی و همراه با یک سیم پیچ استاتیک موازی نگه می دارد. انرژی الکتریکی توسط آهنرباهای ارتعاشی تولید می شود و مقدار الکتریسیته ای که می تواند وارد مدار شود به طراحی سیم پیچ و آهنربا و فاصله بین آنها بستگی دارد.
لاکروکس و تیمش سیستمی را مطالعه کردند که در آن آهنرباها از نوع NdFeB پیشرفته بودند، یعنی از آلیاژی از فلز خاکی کمیاب نئودیمیم با آهن و بور تشکیل شده بودند. آنها دریافتند که توان را می توان از طریق یک مبادله بین فاصله آهنرباها در آرایه و تعداد چرخش در سیم پیچ بهینه کرد. کاهش فاصله بین سیم پیچ و آرایه و افزایش ضخامت آهنرباها نیز می تواند باعث افزایش آن شود.
او توضیح می دهد: “ما اکنون در حال تولید ماشین های برداشت با استفاده از دستورالعمل هایی هستیم که از طریق این مطالعه ایجاد کرده ایم.” این دستگاه‌ها احتمالاً در بخش‌های هوافضا، خودرو، زیست پزشکی و سایر بخش‌هایی که به اینترنت اشیا متکی هستند مفید خواهند بود.
