A tárgyak internete (IoT) néven ismert rendszer, a mindennapi tárgyak vezeték nélküli összekapcsolása vezeték nélküli érzékelőhálózatokon alapul, amelyeknek alacsony, de állandó elektromos energiaellátásra van szükségük. Ezt olyan elektromágneses energiagyűjtőkkel lehet megoldasni, amelyek közvetlenül a környezetből termelnek áramot.
Lise-Marie Lacroix, a Toulouse-i Egyetem munkatársa francia és amerikai kollégáival egy matematikai technikát, a végeselemes szimulációt alkalmazta egy ilyen energiagyűjtő tervezésének optimalizálására, hogy az a lehető leghatékonyabban termeljen villamos energiát. A munka nemrégiben az EPJ Special Topics című folyóiratban jelent meg.
A tárgyak internete hatalmas számú, általában kisméretű, hordozható eszközből áll, amelyek mindegyikének saját fenntartható mikroenergiaforrásra van szüksége. Az akkumulátorok erre nem megfelelőek, mivel gyakran kell őket cserélni vagy újratölteni. Ehelyett számos különböző technológiát mérlegelnek, az egyik legígéretesebb megoldás az elektromágneses energiagyűjtés.
Az elektromágneses energiagyűjtő egy rezgő lemezből áll, amely egy párhuzamos, statikus tekerccsel összekapcsolt, egymással szemben elhelyezkedő mikromágnesekből álló tömböt tartalmaz. A rezgő mágnesek elektromos energiát termelnek, és a tekercs és a mágnes kialakításától, valamint a köztük lévő távolságtól függ, hogy mennyi elektromos áram juthat az áramkörbe.
Lacroix és csapata olyan rendszert vizsgált, amelyben a mágnesek a legkorszerűbb NdFeB-mágnesek voltak, vagyis a ritkaföldfém neodímium vas és bór ötvözetéből álltak össze. Megállapították, hogy a teljesítmény optimalizálható a tömbben lévő mágnesek távolsága és a tekercs fordulatszáma közötti kompromisszummal. A tekercs és a tömb közötti távolság csökkentése és a mágnesek vastagságának fokozása szintén növelheti azt.
"Most már a tanulmány során kidolgozott irányelvek alapján gyártunk energiagyűjtőket" - magyarázza. Ezek az eszközök valószínűleg hasznosnak bizonyulnak majd a repülőgépiparban, az autóiparban, az orvosbiológiai ágazatban és más olyan területeken, amelyek a dolgok internetére támaszkodnak. Azaz, ahol a legkisebb rezgés is van, ott lehet áramot termelni az IoT-eszközök számára.
