【第一參賽人/留學(xué)人員】李盛
【留學(xué)國家】菲律賓
【技術(shù)領(lǐng)域】新材料
【參賽屆次】第8屆
【所獲獎(jiǎng)項(xiàng)】入圍
【項(xiàng)目簡介】
隨著科技的發(fā)展,全球正處于一個(gè)萬物感知萬物互聯(lián)的新時(shí)達(dá),根據(jù)麥肯錫報(bào)告預(yù)測 2025 年全球 物聯(lián)網(wǎng)市場將會(huì)達(dá)到110億美元,而僅中國的傳感器市場規(guī)模就會(huì)達(dá)到160億人民幣。傳統(tǒng)的供電方式,電池供電更換繁瑣,電纜供電布線復(fù)雜,移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)需要新的多元化的供電方式。新時(shí)代需要新能源,微能源成為第四次工業(yè)革命的新動(dòng)力。聲能作為自然界中分布最廣泛的清潔能源之一,具有頻率分布廣,能量密度低等特點(diǎn),目前聲能迫切需要一種結(jié)構(gòu)精巧輸出性能優(yōu)良,實(shí)用性強(qiáng)的收集裝置。納米發(fā)電機(jī)是在納米尺度將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能,運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)可以收集環(huán)境中的各種能量。在納米發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上,我們團(tuán)隊(duì)以環(huán)境中的聲音為切入點(diǎn),通過收集環(huán)境中的聲音,將其轉(zhuǎn)換成電能。團(tuán)隊(duì)受到了中國傳統(tǒng)繡花用具繡繃圈的啟發(fā),使用靜電紡絲編織聚偏氟乙烯(PVDF)納米纖維膜設(shè)計(jì)出全球首創(chuàng)的新型繡繃式聲能收集系統(tǒng),將聲能收集效率提交了5倍以上。同時(shí),層狀的“繡繃”結(jié) 構(gòu)簡單,制作成本低,也大大減少了聲能收集部件的空間,滿足了實(shí)際應(yīng)用場景的需要。解決了聲能納 米發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難題后,團(tuán)隊(duì)又進(jìn)一步攻克了輸出能量管理的難關(guān)。我們研發(fā)了一套電源管理供電系統(tǒng),解決了電源驅(qū)動(dòng)電路與外部阻抗不匹配的問題,實(shí)現(xiàn)了繡繃自供電系統(tǒng)的毫安級(jí)別的穩(wěn)定輸出。繡繃結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新配合獨(dú)有電源管理系統(tǒng),使我們的納米繡繃聲能自供電系統(tǒng)充滿了廣闊的應(yīng)用前景,我們首次利用nb-iot技術(shù)持續(xù)連接廣域網(wǎng),驅(qū)動(dòng)了商業(yè)的無線傳感節(jié)點(diǎn),為 teng 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們團(tuán)隊(duì)的研究主線是利用繡繃式聲能自供電系統(tǒng)作為微電源使用。
【展開】
【收起】