可作为无线物联网传感器的可卷曲磁电能量采集器
材料科学
2019-08-13 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
我们周围最丰富的废能形式或许是由电力传输系统产生的寄生磁噪声。本工作中，展示了一种基于柔性可卷曲磁-机-电纳米发电机（MMENG）的无线物联网传感器，用于捕获并利用该磁噪声。通过将磁致伸缩镍铁氧体纳米颗粒与压电聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物结合，制备了自支撑磁电（ME）复合材料。该磁电 0-3 型纳米复合材料具有 11.43 mV/cm-Oe 的最大 ME 系数。即便无磁偏置场，由于自偏置效应，仍观察到最大 ME 系数值的 99%。因此，MMENG 在来自电水壶等家电电源线的弱低频杂散磁场下，产生足够的峰峰值开路电压、输出功率密度，并成功驱动商用电容器。最后，将采集的电信号无线传输至智能手机，以展示位置监控系统构建的可能性。这种成本低且易集成、可按需定制器件尺寸与形状的方法，有望在包括植入式生物医学器件与健康监测传感系统在内的下一代自供能物联网传感器中得到探索。
引用
@article{arxiv.1908.04282,
title = {Rollable Magnetoelectric Energy Harvester as Wireless IoT Sensor},
author = {Sujoy Kumar Ghosh and Krittish Roy and Hari Krishna Mishra and Manas Ranjan Sahoo and Biswajit Mahanty and Prakash Nath Vishwakarma and Dipankar Mandal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.04282},
year = {2019}
}