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Un sensore wireless che dura per sempre

sensore wireless

Un sensore wireless che dura per sempre, sarà presto disponibile, dicono alcuni ingegneri, e sarà possibile sistemare sensori wireless in miniatura laddove fino ad ora era impossibile posizionarli per poter cambiare le loro batterie, e si riferiscono a posizioni all'interno del corpo umano, all'interno di componenti in acciaio o nel cemento di edifici; oppure in tutti i posti pericolosi che si trovano in laboratori chimici.
Ma oggi, questi sistemi hanno una batteria che può durare anche anni senza la necessità di un alimentazione esterna. Così gli ingegneri vogliono sviluppare i loro sistemi: ascoltando quando riferito da ricercatori lo scorso mese di dicembre 2009, al salone internazionale dei sistemi elettrici, tutto questo è ormai realtà.

Un sensore wireless è ciò che due squadre di ricercatori hanno seguito, riguardo al problema dell'autonomia delle batterie di un sensore utilizzando di metodi diversi: entrambi i metodi si basano sulla produzione di energia da fonte piezoelettrica, una tecnologia in sigla originale chiamata MEMS. Si tratta di convertire l'energia meccanica in energia elettrica; il movimento è assicurato da diversi meccanismi e da un radioisotopo.

Tutti i nodi di comunicazione auto alimentati devono essere capaci di mantenere lo stato di memoria e trasmettere periodicamente questo stato. Queste operazioni richiedono una quantità di energia pari ad un decimo di microwatt ed ad un milliwatt, una quantità che può essere supportata da entrambi i metodi per la generazione di energia, come lo studio ha recentemente dimostrato.

I ricercatori Amit Lan e Steven Tin della Cornell University, nell'ambito della ricerca sui sensori wireless hanno creato un generatore piezoeletrico utilizzando una piccola quantità di isotopo radioattivo a bassa intensità chiamato nickel-63; chiamato invece in sigla del mondo della chimica Ni-63. Questo radioisotopo possiede alcuni neutroni in più nel proprio nucleo: questo significa che quando decade emette particelle beta leggermente pericolose, con una potenza di penetrazione di circa 21 micrometri su una superfice. Il sistema ha saputo creare una risposta capace di raggiungere la potenza di 5 mW RF con periodo di pulsazione pari a tre minuti.

Un importante successo nel campo dei sensori wirelesspoichè la metà della durata di una batteria Ni-63 è di cento anni, e il sistema può funzionare in autonomia molto a lungo. Nel centro di ricerca presso Holst, il centro di ricerca di nanoelettronica della Imec, in Olanda, Rene Elfrink, un ricercatore e i suoi colleghi hanno un diverso approccio, e hanno creato un sistema senza cavi, un misuratore di temperatura autonomo che riceve energia da una oscillazione.

IL sistema Imec produce 85 milliwatt, un valore ottimale per un sistema MEMS; comunque quando chiusi ad una precisa pressione atmosferica alcuni dispositivi hanno avuto una perdita inferiore a dieci milliwatt, non abbastanza per fare trasmettere il segnale ogni quindici secondi. La squadra di ingegnieri del ricercatore Elfrink hanno risolto il problema del vuoto spinto. Il sistema Imec produce una potenza di 85 m.

Peter Hartwell, un ricercatore senior presso HP Labs, a Palo Alto, California, dice la tecnologia Imec è "sicuramente un passo avanti." Ricerca la raccolta di energia è importante per HP Labs, che è in via di sviluppo di sensori wireless per il suo sistema nervoso centrale per il progetto Earth , una visione del mondo peppering con sensori minuscoli. Il potere è uno degli ultimi ostacoli a rendere la visione una realtà; HP Labs 'accelerometri bisogno di circa 50 MW.

Tuttavia, dice Hartwell, a raccolta delle vibrazioni finora sono sintonizzati troppo ristretto per le frequenze specifiche per essere utili in tutto il mondo.

 

 

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