弱磁“自發電”，物聯網傳感器電池不用再換了

哈爾濱工程大學水聲學院“海洋磁傳感器和探測”團隊副教授儲昭強研究設計了一種新型弱磁能收集器結構，可使物聯網傳感器免于更換、維修電池等種種人工繁瑣操作，實現弱磁條件下的“自發電”，其輸出功率比傳統磁能收集結構提高約 120%。近日，該研究成果以《兩端夾持磁—力—電俘能器件中顯著增強的弱磁能量回收性能》為題，在《先進能源材料》在線發表。

近年來，研究者們嘗試利用磁場能量收集技術來代替電池為無線傳感器供電，懸臂梁式的磁—機—電 (MME) 俘能器件應運而生，但其一般只對大于5個Oe的磁場有較好的能量收集效果。但人體可接觸的安全磁場是不高于1個Oe弱磁場環境，由此研究設計新的器件結構，提高磁場俘能器件的弱磁響應十分必要。

儲昭強在論文中提出了一種兩端夾持式的諧振結構，為磁場能量收集技術提供了一種新思路。其二階工作模式，降低了磁性質量塊的動能，在增加磁鐵體積的情況下大大提升了系統在弱場條件下的輸出性能。實驗表明，相同激勵條件下，該能量收集器的輸出功率比傳統懸臂梁式結構提高了約 120%，完全可以使沒有安裝電池的傳感器正常工作并與手機終端進行通信連接。

據悉，儲昭強為論文的第一作者、通訊作者。通訊作者還有哈爾濱工程大學教授高俊奇、北京大學教授董蜀湘。哈爾濱工程大學為該論文的第一完成單位。