能量收集为物联网提供动力

被称为物联网的日常物品的无线互连依赖于无线传感器网络，该网络需要少量但持续的电能供应。这可以由直接从环境中发电的电磁能量收集器提供。来自法国图卢兹大学的 Lise-Marie Lacroix 与来自图卢兹、格勒诺布尔和美国佐治亚州亚特兰大的同事使用数学技术——有限元模拟来优化这样一种能量收集器的设计，使其产生的电能为尽可能有效。这项工作现已发表在EPJ Special Topics杂志上。

物联网由大量通常很小的便携式设备组成，每个设备都需要自己的可持续微能源。电池对此并不满意，因为它们经常需要更换或充电。相反，人们正在考虑许多不同的技术，其中有希望的解决方案之一是电磁能量收集。

电磁能量收集器由一个振动板组成，该振动板装有一组微磁体，面向并与一个平行的静态线圈耦合。电能是由振动的磁铁产生的，可以进入电路的电量取决于线圈和磁铁的设计以及它们之间的间距。

Lacroix 和她的团队研究了一个系统，其中磁铁是先进的 NdFeB 磁铁——也就是说，它们由稀土金属钕与铁和硼的合金组成。他们发现，可以通过在阵列中磁铁的间距和线圈的匝数之间进行权衡来优化功率。减少线圈和阵列之间的距离并增加磁铁的厚度也可以增加它。

“我们现在正在使用我们通过这项研究制定的指导方针生产收割机，”她解释说。这些设备可能会在航空航天、汽车和生物医学领域以及其他依赖物联网的领域证明是有用的。