Термогенератор можно распечатать на принтере

Беспроводные сенсорные сети контролируют станки и оборудование на фабриках, электростанциях и в автомобилях.

Они собирают все больше энергии, необходимой для передачи данных измерений в среде. На ярмарке Electronica 2012 ученые из Фраунгоферского института презентовали распечатанные термогенератор, который в будущем будет способен генерировать энергию для поддержания работоспособности датчиков за счет разницы температур.

Компьютер сигнализирует о тревоге: двигатель автомобиля вот-вот перегреется. Термодатчик, приложенный непосредственно к отсеку двигателя, безошибочно и своевременно сообщает об угрозе. Информация передается в службу технического обслуживания, которая гарантирует, что причина идентифицирована.

Датчики могут использоваться на фабриках, производителями автомобилей и в других сферах повседневной жизни. Они измеряют температуру, влажность и износ. Данные передаются на компьютер беспроводным путем и считываются. Это дает возможность получения информации по состоянию деталей — например, о необходимости техобслуживания или ремонта. Все чаще используются беспроводные датчики, которые потребляют весьма немного энергии, и беспроводной модуль черпает эту энергию из окружающей среды, вместо того, чтобы использовать аккумуляторы. Электроэнергию можно производить, например, из высокой температуры (термогенератор) или движения.

Мониторинг с энергоавтономными датчиками

«Сети беспроводных датчиков облегчают мониторинг компонентов безопасности», пояснил доктор Волкер Золлмер. Чтобы датчики работали с максимальной эффективностью, они должны прикрепляться точно на поверхность детали или даже интегрироваться в целевой компонент. Электропитание обычно подается с помощью провода или черпается из аккумулятора.

„Однако ограниченная емкость аккумулятора и лимитированный срок службы, равно как и сложность перезарядки, являются критическими для пользователя“, сказал Золлмер. „Заменяемая батарея не только изменяет проект устройства, но и нарушает гибкость его расположения“.

Чтобы гарантировать, что сеть датчиков является подходящей для энергоснабжения посредством сбора энергии, она должна быть низкотребовательной. Если датчики активны лишь во время отправки и получения данных, потребуются милливатты энергии. Термогенераторы вполне способны поставлять энергию в таком объеме, преобразуя высокую температуру вокруг в электричество.

Распечатка термогенераторов

Использую комбинацию металлических и термоэлектрических материалов, применяемых последовательно, ученые производят структуры, которые могут использоваться как термоэлектрические генераторы. Основное их преимущество в том, что напечатанные термогенераторы могут создаваться точно по размерам целевой поверхности. Это делает сенсоры более восприимчивыми к сбоям, поскольку энергоснабжение приспосабливается к определенным потребностям.

16.11.2012