蘇黎世Eth的研究人員推出了一個開創性的無電池傳感器，該傳感器利用聲波（例如特定的口語單詞），以產生能夠為電子設備供電的振動能量。
從傳感器中取出電池
研究小組指出，基礎設施監控或醫療設備中的常規傳感器通常依賴於連續的電池電量，這對環境浪費產生了重大貢獻。
一項歐盟的研究預測，到2025年，每天將丟棄一支驚人的7800萬電池，強調需要可持續的替代品。
在馬克·塞拉·加西亞（Marc Serra-Garcia）和ETH地球物理學教授約翰·羅伯茨森（Johan Robertsson）的帶領下，該團隊開發了一個機械傳感器，該傳感器在沒有外部能源的情況下運行。
與傳統的傳感器不同，該設備挖掘出聲波中存在的振動能量，從而消除了對電池的需求。傳感器純粹在機械上發揮作用，並響應發出聲波的特定口語，色調或聲音，從而導致傳感器振動。
然後將這種振動能量轉換為一個小的電脈衝，激活關閉的電子設備。該專利的原型是在杜賓多夫的瑞士創新公園開發的，它可以區分口語，例如“三”和“四”。
傳感器對與“四”一詞相關的更大的聲能反應，從而導致振動，而“三”一詞沒有響應。研究人員旨在增強傳感器識別多達12個字的能力，從而擴大其潛在應用。
超材料組成
該傳感器的一個顯著方面是其超材料組成。傳感器的獨特特性不依賴於特定的材料，源於其結構設計。
“我們的傳感器純粹由有機矽組成，既不包含有毒的重金屬，也沒有任何稀土，就像傳統的電子傳感器一樣，” Serra-Garcia在一份聲明中說。
傳感器由帶有彈簧狀連接條的互連板組成，確定其對聲源的響應。計算機建模和算法有助於設計這些微結構板並了解其依戀機制。
根據團隊的說法，這些無電池傳感器的應用是巨大的，從地震和建築物監測到檢測退役的油井中的洩漏。
後一種情況涉及傳感器識別與氣體洩漏相關的嘶嘶聲並觸發警報，而無需持續電力，提供成本效益和較低的維護要求。
根據Serra-Garcia的說法，醫療設備，尤其是人工耳蝸，將從這項創新中受益。人工耳蝸對聾人至關重要，他們目前依靠電池進行信號處理。因此，新穎的傳感器可以通過利用聲音能量來提供連續力量來提供可持續的解決方案。
該團隊的目標是在2027年之前提出一個紮實的原型，如果沒有獲得足夠的興趣，他們正在考慮建立創業公司進一步開發並將其商業化的可能性。研究小組的發現是出版在雜誌的高級功能材料中。
