Nanotechnology Now - Press Release: $900,000 Awarded To Optimize Graphene Energy Harvesting Devices: The WoodNext Foundation's Commitment To U Of A Physicist Paul Thibado Will Be Used To Develop Sensor Systems Compatible With Six Different Power Sources

Publisert av Platon

Følgere: 0

Hjemprodukt > Press > 900,000 XNUMX USD tildelt for å optimalisere grafen-energiinnsamlingsutstyr: WoodNext Foundations forpliktelse til UofA-fysiker Paul Thibado vil bli brukt til å utvikle sensorsystemer som er kompatible med seks forskjellige strømkilder

Paul Thibado

KREDITT
Universitetsrelasjoner

Abstrakt:
U of A fysikkprofessor Paul Thibado mottok en forpliktelse på $904,000 XNUMX fra WoodNext Foundation, administrert av Greater Houston Community Foundation. Det femårige tilskuddet vil støtte Thibados utvikling av grafenenergihøstere.

[Innebygd innhold]

Denne videoen gir litt mer bakgrunn:

900,000 XNUMX dollar tildelt for å optimalisere grafen-energiinnsamlingsutstyr: WoodNext Foundations forpliktelse til UofA-fysiker Paul Thibado vil bli brukt til å utvikle sensorsystemer som er kompatible med seks forskjellige strømkilder

Fayetteville, AR | Lagt ut 12. januar 2024

"Vi har med suksess utviklet en prosess for å bygge strukturer for grafen-energihøsting," sa Thibado, "men nåværende strukturer høster ikke nok kraft. Dette forslaget vil tillate oss å optimalisere disse strukturene for å høste nanowatt kraft, som er nok energi til å kjøre sensorer."

Thibado og kollegene hans vil utvikle grafenenergihøsting (eller GEH) teknologi for følgende kraftkilder: solenergi, termisk, akustisk, kinetisk, ikke-lineær og omgivelsesstråling. Etter hvert som hver enhet utvikles, vil teamet hans bygge et fullstendig prototype sensorsystem rundt den spesifikke strømkilden.

Nancy Chan, administrerende direktør for WoodNext Foundation, sa: "Vi er glade for å støtte Pauls arbeid. Vi tror det er et viktig skritt i utviklingen av flere rene energialternativer, i tillegg til et potensielt spennende fremskritt i å bygge tingenes internett.»

Thibado bemerket at dagens toppmoderne sensorteknologi drives av batterier som krever mikrowatt (en milliondel av en watt) kontinuerlig strøm. Målet med prosjektet hans er todelt:

Reduser sensoreffektbehovet til nanowatt (en milliarddel av en watt) og
Strøm disse sensorene ved hjelp av energi høstet fra lokalmiljøet.
Spesielt vil disse systemene ikke inkludere batterier, som har en begrenset levetid, noe som gjør at de kan oppnå eksepsjonelt lang driftslevetid - potensielt flere tiår.

"Massebruk av denne teknologien vil ytterligere utvide tingenes internett," forklarte Thibado, "som forvandler vanlige sensorer til smarte noder i et intelligent nettverk. Dermed vil systemene våre påvirke et bredt spekter av applikasjoner."

Hvor bred? Thibado ser for seg at disse sensorene kan brukes i transportproduktsporing, logistisk flåtestyring, husdyrsporing, jordsensorer, landbruksklimaovervåking, miljøflomvarsling, katastrofeplanlegging, atmosfærisk overvåking, prediktivt vedlikehold, overvåking av produksjonsprosesser, smarte målere/nett, bysmart parkering, trafikkkontroll, bybelysning, avfallshåndtering, sykkel/scooterhåndtering, kamerasystemer, bygningsalarmsystemer, temperaturkontroll, belysning, adkomst, wearable fitness monitoring, barnesporing og medisinsk sporing. Så ganske bred.

Installasjonskostnadene til GEH-er forventes å være konkurransedyktige med andre former for energiforsyning, både i stor og liten skala. GEHs driftskostnader vil imidlertid være nær null uten kostnader for drivstoff, lading, utskifting eller overhaling. For eksempel kan en GEH-brikke plasseres i en ekstern temperatursensor. Denne brikken, en komponent i den elektroniske modulen, vil frigjøre enheten fra behovet for ekstern strøm eller batterier. Brikken vil ikke kreve utskifting, siden den har samme levetid som andre komponenter i enheten. Med GEH-teknologi kan enheten være mer kompakt, bærbar og beskyttet mot strømbrudd.

Ytterligere samarbeidspartnere
En underpris på 210,000 XNUMX dollar vil gå til David Blaauw, professor i elektroteknikk og informatikk ved University of Michigan. Blaauw er en ekspert på trådløse sensorer med lav effekt og innebygde systemer, og vil overvåke produksjonen av "Michigan Micro-Mote"-sensorer som er spesialdesignet for sømløs integrasjon med hver type U av A-grafenkrafthøster.

Blaauw vil finjustere strømforbruket og driftssyklusen til de forskjellige sensorene for å tilpasses strømmen som leveres av UofA-høsteren. Han vil også implementere en kapasitiv energigjennomsnittsmetode for å støtte korte perioder med høyere strømforbruk.

NTS Innovations, et selskap som spesialiserer seg på nanoteknologi, eier den eksklusive lisensen til å utvikle GEH til kommersielle produkter. Selskapet har gitt midler til patentering, opprettelse av forretningsplaner, finne forretningspartnere og kundeoppdagelse.

NTS Innovations sin rolle i løpet av bevilgningen er å samarbeide med kunder om akseptkriterier, for eksempel minimumseffektnivåer som er nødvendige for inkludering i produkter. For tiden har mer enn 60 parter uttrykt interesse for å teste teknologien og samarbeide med Thibado og hans kolleger for å integrere den i applikasjonene deres.

Thibado tror teamet hans, i samarbeid med NTS Innovations, vil være i stand til å sende en førstegenerasjons selvdrevet GEH-sensor til interesserte kunder for tilbakemelding allerede i det andre året av prisen.

Grafen og GEHs
Grafen ble oppdaget i 2004 og er et ark med ett atom tykt grafitt. Frittstående grafen har en kruset struktur, der hver krusning svinger opp og ned som svar på omgivelsestemperaturen.

"Jo tynnere noe er, jo mer fleksibelt er det," sa Thibado. "Og med bare ett atom tykt er det ikke noe mer fleksibelt. Det er som en trampoline, som hele tiden beveger seg opp og ned. Hvis du vil stoppe den fra å bevege seg, må du kjøle den ned til 20 Kelvin.»

GEH-er bruker et negativt ladet ark med grafen suspendert mellom to metallelektroder. Når grafenet vipper opp, induserer det en positiv ladning i den øverste elektroden. Når den vipper ned, lader den bunnelektroden positivt, og skaper en vekselstrøm. Med dioder koblet i opposisjon, slik at strømmen kan flyte begge veier, er separate baner gitt gjennom kretsen, og produserer en pulserende likestrøm som utfører arbeid på en belastningsmotstand.

Om WoodNext Foundation: WoodNext Foundation forvalter filantropien til den teknologiske innovatøren og Roku CEO/grunnlegger Anthony Wood og hans kone, Susan. Deres filantropiske innsats er styrt av deres overordnede oppdrag for å fremme menneskelig fremgang og fjerne hindringer for et tilfredsstillende liv. WoodNext Foundation gir tilskudd og investeringer på en rekke områder, inkludert vitenskapelig og biomedisinsk forskning, mental helse, hjemløshet, utdanning, naturvern, katastrofegjenoppretting og økonomiske muligheter, med fokus på å adressere de grunnleggende årsakene.

####

For mer informasjon, klikk her.

Kontakter:
Mediekontakt

Hardin Young
University of Arkansas
Kontor: 479-575-6850
Ekspertkontakt

Paul Thibado
University of Arkansas
Kontor: 479-575-7932

Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.

Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.

Bokmerke: