Descrizione del progetto
Nuovi dispositivi di raccolta dell’energia per eliminare le batterie
Negli ultimi anni, le tecnologie wireless hanno subito una rapida evoluzione e le tecniche di raccolta di energia sono le maggiori responsabili di tali nuovi progressi. Tuttavia, è necessaria una potenza superiore per soddisfare l’attuale richiesta di sensori wireless interamente autonomi. Il progetto MetaVEH, finanziato dall’UE, sta sviluppando dispositivi elettromeccanici innovativi di raccolta dell’energia privi di piombo, facili da installare e da utilizzare. Il nucleo meccanico dei nuovi dispositivi di raccolta vedrà l’integrazione di strisce piezoelettriche senza piombo, potenziate dalle capacità uniche di controllo delle onde di metamateriali elastici risonanti. Lo scopo è quello di riuscire a eliminare del tutto l’uso delle batterie, che non solo sono costose, ma trascinano con sé il peso della presenza di sostanze chimiche tossiche. Avvalendosi dei dispositivi di raccolta di energia a vibrazione creati dal progetto come fonte primaria di potenza, le batterie non risulteranno più necessarie, rendendo i sensori interamente autonomi.
Obiettivo
Increasing demand for fully autonomous wireless sensors to service the emerging technologies of the internet of things, remote and real time monitoring of vulnerable environments or self-sensing smart structures is driving a requirement for efficient and novel methods of energy harvesting. The sensor's data communication has a substantial power requirement that presents a serious constraint upon the number of sensors, and their capability. Our primary aim is to realise innovative Lead-free electromechanical energy harvesters; these will be easily installed, to power, in a clean and low-cost manner, autonomous wireless sensing devices thereby eliminating batteries and human intervention: This will revolutionise sensor applications whilst simultaneously reducing chemical waste. This is timely as in current solutions battery replacement is either logistically impossible or too expensive and batteries carry a toxic chemical cost. Solar panels have the environmental drawback of using toxic materials. In our vision of future sensor technology, with our vibration energy harvesters (VEH) as their primary power source, a battery, will become unnecessary, and their associated chemical waste will no longer occur, and these sensors will become truly autonomous. The harvester's mechanical core will draw on advanced multiresonator designs, integrating Lead-free piezoelectric patches enhanced by the unique wave control capacities of resonant elastic metamaterials. Currently microVEH, though promising, suffers due to frequency mismatch: We have the ambition to bridge the gap between different scales by leveraging the potential of metamaterials. This will dramatically increase the energy available for harvesting, and operational bandwidth. For electronic applications the integration of rectifiers in the circuitry will allow for the full exploitation of the multiresonant design.
Campo scientifico
- natural sciencescomputer and information sciencesinternet
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringinformation engineeringtelecommunicationsradio technology
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-EIC-FETPROACT-2019
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
8401 Winterthur
Svizzera