當(dāng)今世界萬物互聯(lián)智能化程度越來越高，支持物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的核心器件，傳感器的供電問題一直以來是一個(gè)棘手難題。近日，哈工程有一支深耕磁傳感器和探測領(lǐng)域研究的團(tuán)隊(duì)在這方面的研究取得了新進(jìn)展，設(shè)計(jì)研發(fā)了一種新型弱磁能收集器結(jié)構(gòu)，可使傳感器無需安裝電池實(shí)現(xiàn)“自發(fā)電”，且輸出功率比傳統(tǒng)磁能收集結(jié)構(gòu)，提高約 120%，為哈工程智造點(diǎn)贊！

近日，哈工程水聲學(xué)院“海洋磁傳感器和探測”團(tuán)隊(duì)青年教師儲(chǔ)昭強(qiáng)副教授，在能源材料領(lǐng)域國際著名期刊《先進(jìn)能源材料》（Advanced Energy Materials，IF: 29.368）在線發(fā)表學(xué)術(shù)論文“兩端夾持磁-力-電俘能器件中顯著增強(qiáng)的弱磁能量回收性能”《 Significantly Enhanced Power Generation from Extremely Low‐Intensity Magnetic Field via a Clamped‐Clamped Magneto‐Mechano‐Electric Generator》。

儲(chǔ)昭強(qiáng)副教授為論文的第一作者、通訊作者。通訊作者還包括哈爾濱工程大學(xué)高俊奇教授、北京大學(xué)董蜀湘教授。哈爾濱工程大學(xué)為該論文的第一完成單位。Advanced Energy Materials是Wiley出版社旗下的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊，在能源材料領(lǐng)域具有重要影響力。

當(dāng)今社會(huì)生活各領(lǐng)域的智能化發(fā)展離不開物聯(lián)網(wǎng)，而對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起決定性作用的傳感器目前正面臨能量供應(yīng)的難題。以往用電池供電的傳感器，需要人們及時(shí)更換電池才能保證傳感器持續(xù)正常工作，這對(duì)于傳感網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，帶來諸多不便。

近年來，研究者們嘗試?yán)么艌瞿芰渴占夹g(shù)來代替電池為無線傳感器供電，懸臂梁式的磁-機(jī)-電 (MME) 俘能器件應(yīng)運(yùn)而生，但其一般只對(duì)大于5個(gè)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(gè)Oe弱磁場環(huán)境，由此研究設(shè)計(jì)新的器件結(jié)構(gòu)，提高磁場俘能器件的弱磁響應(yīng)十分必要。

儲(chǔ)昭強(qiáng)副教授發(fā)表的論文提出了一種兩端夾持式的諧振結(jié)構(gòu)，為磁場能量收集技術(shù)提供了一種新的思路。其二階工作模式，降低了磁性質(zhì)量塊的動(dòng)能，在增加磁鐵體積的情況下大大提升了系統(tǒng)在弱場條件下的輸出性能。實(shí)驗(yàn)表明，相同激勵(lì)條件下，該能量收集器的輸出功率比傳統(tǒng)懸臂梁式結(jié)構(gòu)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(jī)終端進(jìn)行通信連接。

水聲學(xué)院“海洋磁傳感器和探測”團(tuán)隊(duì)2017年成立并不斷發(fā)展壯大，團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)水下目標(biāo)多傳感探測的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和工程應(yīng)用，全面開展基礎(chǔ)磁材料、磁傳感器研制、水下信息感知和處理等技術(shù)研究，把文章寫在海洋強(qiáng)國、制造強(qiáng)國、 網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)中。