Forskare vid VTT Technical Research Centre i Finland har demonstrerat en ny teknik för att generera elektricitet. Den nya metoden kan användas för att skörda energi från mekaniska vibrationer i omgivningen och som exempel kananvändas för trådlösa, självförsörjande sensorer och medicinska implantat där de på sikt kan ersätta batterier samt för bärbar (wearable) elektronik.
Forskare vid VTT har framgångsrikt genererat energi genom att utnyttja det laddningsfenomen som naturligt finns mellan två kroppar med olika arbetsfunktioner. Arbetsfunktion är här den mängd energi som behövs för att avlägsna en elektron från ett fast ämne och den bestämmer till exempel den välkända fotoelektriska effekten. När två ledande kroppar med olika arbetsfunktioner är förbundna med varandra elektriskt ackumuleras motsatta laddningar. Flyttning av dessa kroppar i förhållande till varandra genererar energi på grund av den attraktiva elektrostatiska kraften mellan dessa. I VTT:s experiment genereras energin genom denna rörelse som sedan omvandlas till användbar elkraft genom att ansluta dessa kroppar till en yttre krets. Denna nya energiomvandlingstekniken fungerar även med halvledare.
I många sensorapplikationer och medicinska implantat såsom pacemakers tillhandahålls el vanligen av batterier. Forskningen kring dessa små energiupptagare som omvandlar mekanisk vibration till elektricitet har fokuserat på piezoelektriska och elektrostatiska enheter. Till skillnad från dessa enheter kräver VTT:s teknik inte ett integrerat batteri, elektreter eller piezomaterial.
VTT bedömer att den nya elproduktionstekniken skulle kunna införas i industriell skala inom tre till sex år. Energiskördare kan ersätta batterier och andra energikällor i tillämpningar där underhåll är svårt eller omöjligt.
Resultaten från studien har publicerats i Scientific Reports online journal. Hela artikeln kan läsas via den här länken.
