电池占用宝贵空间,加重并提供有限的稳健性。在未来,许多制造商将用能量收集技术取代电池 - 将自由可用的能量转化为电力的经济效益。

弗吉尼亚理工学院1831年,距离Steele的Tavern,VA距离Steele的Tavern,VA距离钢铁店仅有100英里,于1831年的机械化农业工具的首次成功示范.Cyrus McCormick的收割者在19世纪彻底改变了农业。如今,弗吉尼亚科技的工程师正忙于努力改变消费电子和其他行业的另一种收获。

电池占用宝贵空间,加重并提供有限的稳健性。在未来,许多制造商计划更换电池的能量收集技术 - 一种经济高效地将自由能量转化为电力的过程。

“未使用的力量存在于各种形式,例如工业机器,人类活动,车辆,振动结构和其他环境来源,”机械工程和材料科学副教授Shashank Priya说。“周围的环境,未使用的能量,只是等待收获,不断由各种来源传播,例如无线电和电视塔,卫星,蜂窝电话天线和便携式电子设备。”

Priya和他的同事希望利用每天浪费的大量光,热,机械,风,声学和化学能。这就是为什么他们两年前创造了能量收集材料和系统(CEHMS)的中心。它是美国类型的唯一设施。

“对能源收获产品的需求已经增加,但行业无法满足产品要求,从而推迟了这一重要部门的推出,”担任CEHMS助理董事Priya说。“与此同时,新的应用程序出现了,创建了[需要]以发现新颖的材料和转换机制,并发明微距宏观尺度组件和系统。”

CEHMS是学术界(弗吉尼亚理工学院)的合作努力,成立了与达拉斯德克萨斯大学合作的领导学校)和行业,以解决这些关键需求。Priya认为本组织的研发努力将产生新一代的产品和行业。智能家居,智能高速公路,手机,音乐播放器,雷达,GPS和汽车是一些可直接受益于CEHMS成就的领域。

“我们的愿景是。。。提供全面的专业知识,包括材料,组件,系统设计,分析,表征和原型设计,“Priya指出。“我们的使命是通过智能系统的建模,分析,制造和演示为微电子,移动和无线技术问题提供集成的解决方案。”

弗吉尼亚科技工程师还在开发“自动传感器”的架构,并打开分布式电源的通路。Priya表示,他们计划“利用单多传转换机制,自适应能量收集电路,智能能量管理系统和保形储存介质展示收割机。”

来自工程学院和科学学院的十四名弗吉尼亚科技教师目前参与了CEHMS研究,涉及民用和国防应用。例如,他们正在研究飞机结构健康监测,桥梁健康监测,手机充电,人体能量收集和海浪能量收获。其他活动涉及使用产生自己电力的无线设备更换用于传感器和执行器的接线。

“目前,重点是全系统设计,我们尝试集成所有组件 - 收割机,电子设备,存储和无线传感器节点 - 在给定的约束中,”Priya说。“这些组件中的每一个都应具有高效率。”

CEHMS主办年度会议,吸引了各种各样的能源收集专家。今年的活动将于8月7日至11日在Roanoke,VA。要了解更多信息,请致电540-231-2908或单击 http://cyhms.mse.vt.edu