Công nghệ nano hiện nay - Thông cáo báo chí: 900,000 đô la được trao để tối ưu hóa các thiết bị thu năng lượng graphene: Cam kết của Tổ chức WoodNext đối với nhà vật lý UOfA Paul Thibado sẽ được sử dụng để phát triển hệ thống cảm biến tương thích với sáu nguồn năng lượng khác nhau

Trang Chủ > Ấn Bản > 900,000 USD được trao để tối ưu hóa các thiết bị thu năng lượng graphene: Cam kết của Tổ chức WoodNext với nhà vật lý UofA Paul Thibado sẽ được sử dụng để phát triển hệ thống cảm biến tương thích với sáu nguồn năng lượng khác nhau

Paul Thibado

TÍN DỤNG
quan hệ đại học

Tóm tắt:
Giáo sư vật lý Paul Thibado của U of A đã nhận được cam kết trị giá 904,000 USD từ Quỹ WoodNext, do Quỹ Cộng đồng Greater Houston quản lý. Khoản tài trợ kéo dài XNUMX năm sẽ hỗ trợ Thibado phát triển máy thu năng lượng graphene.

[Nhúng nội dung]

Video này cung cấp thêm một chút thông tin cơ bản:

900,000 đô la được trao để tối ưu hóa các thiết bị thu năng lượng graphene: Cam kết của Tổ chức WoodNext với nhà vật lý UofA Paul Thibado sẽ được sử dụng để phát triển hệ thống cảm biến tương thích với sáu nguồn năng lượng khác nhau

Fayetteville, AR | Đăng vào ngày 12 tháng 2024 năm XNUMX

Thibado cho biết: “Chúng tôi đã phát triển thành công quy trình xây dựng cấu trúc thiết bị thu năng lượng graphene, nhưng các cấu trúc hiện tại không thu được đủ năng lượng. Đề xuất này sẽ cho phép chúng tôi tối ưu hóa các cấu trúc này để thu được năng lượng nanowatt, đủ năng lượng để chạy các cảm biến.”

Thibado và các đồng nghiệp của ông sẽ phát triển công nghệ thu năng lượng graphene (hay GEH) cho các nguồn năng lượng sau: bức xạ mặt trời, nhiệt, âm thanh, động học, phi tuyến và xung quanh. Khi mỗi thiết bị được phát triển, nhóm của ông sẽ xây dựng một hệ thống cảm biến nguyên mẫu hoàn chỉnh xung quanh nguồn năng lượng cụ thể đó.

Nancy Chan, giám đốc điều hành của WoodNext Foundation, cho biết: “Chúng tôi rất vui mừng được hỗ trợ công việc của Paul. Chúng tôi cho rằng đây là một bước quan trọng trong việc phát triển nhiều lựa chọn năng lượng sạch hơn, cũng như một tiến bộ đầy thú vị trong việc xây dựng Internet vạn vật.”

Thibado lưu ý rằng công nghệ cảm biến tiên tiến hiện nay được cung cấp năng lượng từ pin yêu cầu năng lượng liên tục ở mức microwatt (một phần triệu watt). Mục tiêu của dự án của ông là gấp đôi:

Giảm nhu cầu năng lượng của cảm biến xuống mức nanowatt (một phần tỷ watt) và
Cấp nguồn cho các cảm biến này bằng cách sử dụng năng lượng thu được từ môi trường địa phương.
Đáng chú ý, các hệ thống này sẽ không bao gồm pin, vốn có tuổi thọ hạn chế, cho phép chúng đạt được tuổi thọ hoạt động đặc biệt dài - có thể là vài thập kỷ.

Thibado giải thích: “Việc sử dụng hàng loạt công nghệ này sẽ tiếp tục mở rộng Internet vạn vật, giúp biến các cảm biến thông thường thành các nút thông minh trong một mạng thông minh. Do đó, hệ thống của chúng tôi sẽ tác động đến nhiều ứng dụng.”

Rộng bao nhiêu? Thibado hình dung những cảm biến này sẽ được sử dụng trong theo dõi sản phẩm vận tải, quản lý đội xe hậu cần, theo dõi vật nuôi, cảm biến đất, giám sát khí hậu nông nghiệp, cảnh báo lũ lụt môi trường, lập kế hoạch thiên tai, giám sát khí quyển, bảo trì dự đoán, giám sát quy trình sản xuất, đồng hồ/lưới thông minh tiện ích, thành phố thông minh đỗ xe, kiểm soát giao thông, chiếu sáng thành phố, quản lý chất thải, quản lý xe đạp/xe tay ga, hệ thống camera, hệ thống báo động tòa nhà, kiểm soát nhiệt độ, ánh sáng, lối ra vào, giám sát thể dục có thể đeo, theo dõi trẻ em và theo dõi y tế. Vì vậy, khá rộng.

Chi phí lắp đặt GEH dự kiến sẽ cạnh tranh với các hình thức cung cấp năng lượng khác, cả ở quy mô lớn và nhỏ. Tuy nhiên, chi phí vận hành của GEH sẽ gần bằng 0 mà không phải trả chi phí nhiên liệu, sạc pin, thay thế hoặc đại tu. Ví dụ: chip GEH có thể được đặt trong cảm biến nhiệt độ từ xa. Con chip này, một thành phần của mô-đun điện tử, sẽ giải phóng thiết bị khỏi nhu cầu về nguồn điện bên ngoài hoặc pin. Con chip này sẽ không cần thay thế vì nó có tuổi thọ tương đương với các linh kiện khác của thiết bị. Với công nghệ GEH, thiết bị có thể nhỏ gọn hơn, di động hơn và được bảo vệ khỏi sự cố mất điện.

Cộng tác viên bổ sung
Giải thưởng phụ trị giá 210,000 USD sẽ thuộc về David Blaauw, giáo sư kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại Đại học Michigan. Là chuyên gia về cảm biến không dây công suất thấp và hệ thống nhúng, Blaauw sẽ giám sát việc chế tạo các cảm biến “Michigan Micro-Mote” được thiết kế tùy chỉnh để tích hợp liền mạch với từng loại máy gặt năng lượng graphene U of A.

Blaauw sẽ tinh chỉnh mức tiêu thụ điện năng và chu kỳ hoạt động của các cảm biến khác nhau để phù hợp với nguồn điện do máy gặt UofA cung cấp. Anh ấy cũng sẽ triển khai phương pháp tính trung bình năng lượng bằng điện dung để hỗ trợ mức tiêu thụ điện năng cao hơn trong thời gian ngắn.

NTS Innovations, công ty chuyên về công nghệ nano, sở hữu giấy phép độc quyền phát triển GEH thành sản phẩm thương mại. Công ty đã tài trợ cho việc cấp bằng sáng chế, lập kế hoạch kinh doanh, tìm kiếm đối tác kinh doanh và tìm kiếm khách hàng.

Vai trò của NTS Innovations trong quá trình tài trợ là thu hút khách hàng về các tiêu chí chấp nhận, chẳng hạn như mức năng lượng tối thiểu cần thiết để đưa vào sản phẩm. Hiện tại, hơn 60 bên đã bày tỏ sự quan tâm đến việc thử nghiệm công nghệ và hợp tác với Thibado cùng các đồng nghiệp để tích hợp nó vào ứng dụng của họ.

Thibado cho rằng nhóm của anh, hợp tác với NTS Innovations, sẽ có thể gửi cảm biến GEH tự cấp nguồn thế hệ đầu tiên tới những khách hàng quan tâm để nhận phản hồi ngay từ năm thứ hai của giải thưởng.

Graphene và GEH
Được phát hiện vào năm 2004, graphene là một tấm than chì dày một nguyên tử. Graphene đứng tự do có cấu trúc gợn sóng, mỗi gợn sóng chuyển động lên xuống tùy theo nhiệt độ môi trường.

Thibado nói: “Thứ gì đó càng mỏng thì càng linh hoạt. “Và chỉ dày một nguyên tử, không có gì linh hoạt hơn. Nó giống như một tấm bạt lò xo, liên tục di chuyển lên xuống. Nếu bạn muốn ngăn nó chuyển động, bạn phải hạ nhiệt độ xuống 20 Kelvin.”

GEH sử dụng một tấm graphene tích điện âm lơ lửng giữa hai điện cực kim loại. Khi graphene lật lên, nó tạo ra điện tích dương ở điện cực trên. Khi lật xuống, nó sẽ tích điện dương vào điện cực phía dưới, tạo ra dòng điện xoay chiều. Với các điốt được đấu dây đối lập, cho phép dòng điện chạy theo cả hai chiều, các đường dẫn riêng biệt được cung cấp qua mạch, tạo ra dòng điện một chiều xung thực hiện công trên điện trở tải.

Giới thiệu về Quỹ WoodNext: Quỹ WoodNext quản lý hoạt động từ thiện của nhà đổi mới công nghệ và Giám đốc điều hành/người sáng lập Roku Anthony Wood và vợ ông, Susan. Những nỗ lực từ thiện của họ được hướng dẫn bởi sứ mệnh chung của họ là thúc đẩy sự tiến bộ của con người và loại bỏ những trở ngại để có một cuộc sống trọn vẹn. Quỹ WoodNext tài trợ và đầu tư vào nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm nghiên cứu khoa học và y sinh, sức khỏe tâm thần, tình trạng vô gia cư, giáo dục, bảo tồn thiên nhiên, khắc phục thảm họa và cơ hội kinh tế, tập trung vào giải quyết các nguyên nhân gốc rễ.

####

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Phương tiện truyền thông Liên hệ

Hardin trẻ
Đại học Arkansas
Văn phòng: 479-575-6850
Liên hệ với chuyên gia

Paul Thibado
Đại học Arkansas
Văn phòng: 479-575-7932

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: