JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

logotypen

Esineiden internetin myötä elektroniikkaa on yhä uusissa paikoissa. Mistä elektroniikalle energiaa silloin, kun akkua ei voi käyttää? Suvi Lehtimäki kehitti Tampereen teknilliselle yliopistolle tekemässään väitöstyössä energian varastointiin superkondensaattoria, joka on edullinen ja moneen taipuva.

Esineiden internetin levittäytyessä joka puolelle tarvitaan myös uusia energianlähteitä hajautetulle elektroniikalle. Kun esimerkiksi halutaan valvoa elintarvikepakkauksien lämpötilaa kuljetuksen aikana tai mitata kosteutta rakennuksen rakenteiden sisällä, ladattavien akkujen tai vaihdettavien paristojen käyttö ei aina ole mahdollista. Elektroniikkalaitteista, kuten antureista ja niiden lähettimistä, täytyy tehdä energia-autonomisia.

- Energiaa voidaan kerätä esimerkiksi valosta, värähtelystä tai radioaalloista. Koska tällaiset energianlähteet ovat epätasaisia, mukaan tarvitaan myös energianvarastointikomponentti. Kehitin tutkimuksessani yhtä tähän tarkoitukseen sopivaa komponenttia, painettavaa superkondensaattoria, tohtorikoulutettava Suvi Lehtimäki kertoo.

Superkondensaattori on akun ja tavallisen kondensaattorin välimuoto. Siihen ei voi varastoida yhtä paljon energiaa kuin akkuun, mutta toisaalta se voi antaa suurempia tehopiikkejä eikä menetä kapasiteettiaan yhtä nopeasti kuin akku.

- Superkondensaattori voidaan valmistaa halvoista ja turvallisista materiaaleista, kuten muovikalvosta, grafiitista, aktiivihiilestä, paperista ja suolavedestä. Suolana voi käyttää natriumkloridia eli tavallista ruokasuolaa, joten komponentin voi huoletta sijoittaa vaikkapa elintarvikkeiden lähelle, Lehtimäki sanoo.

Superkondensaattori voidaan valmistaa painomenetelmillä, jolloin tuotantokustannuksia saadaan alas.

- Muovikalvolle painettu superkondensaattori on myös taipuisa, minkä ansiosta se voidaan sijoittaa mitä moninaisimpiin paikkoihin, jopa osaksi puettavaa elektroniikkaa. Painomenetelmistä superkondensaattoreille sopii parhaiten paksuja kerroksia tuottava seri- eli silkkipaino.

Lehtimäki tutki työssään erilaisia superkondensaattorimateriaaleja hiilinanoputkista johtaviin polymeereihin. Uudet materiaalit kehittyvät kuitenkin vielä kovaa vauhtia. Tällä hetkellä parhaat tulokset saadaan perinteisellä elektrodimateriaalilla, aktiivihiilellä.

Lehtimäen elektroniikan alaan kuuluva väitöskirja Printed Supercapacitors for Energy Harvesting Applications (Painetut superkondensaattorit energiankeräinsovelluksessa) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa ensi perjantaina. Väitöskirjatyöhön voi tutustua myös verkossa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-15-3927-5.

Kuinka pysäyttää tappajarobotit?

Kun autonomisista autoista tulee todellisuutta ja eri puolilla maailmaa testataan robottiautoja, yhä useampi alkaa kysyä etiikkaan ja vastuuseen liittyviä kysymyksiä. Suunnittelijat ovat kuitenkin painineet eettisten ongelmien kanssa jo vuosia osana tekniikan kehitystä.

Lue lisää...

Suojaus kannattaa aina tehdä raudalla

Kaikki alkaa luottamuksesta, kuului aikoinaan saksalaisen pankin mainosslogan. Mitä arvokkaampaa data on tai mitä monimutkaisempi järjestelmä on, sitä vaikeampi luottamus on varmistaa. Sama pätee sulautettuihin järjestelmiin.

Lue lisää...
 
ETN_fi Nokia vie 5G:tä Japaniin. https://t.co/E3b6PdwomH
ETN_fi Abloy Focus Forum: Hybrid operations is the new normal. Aapo Cederberg. #cip #focusforum https://t.co/Tt7nJMCbOK
ETN_fi Facebookilla on jo 2 miljardia aktiivista kk-käyttäjää. Q1:llä yhtiö teki 8 miljardin myynnillä 3 Mrd voittoa. https://t.co/nTw7HGx6gA
ETN_fi DIMECC on julkaissut kaksi opaskirjaa ohjelmistoyrityksille parhaista käytännöistä. Ks. https://t.co/m6VgKCJ19e
ETN_fi Embedded World avasi ovensa tänään. ETN uutisoi messuilla laajasti. https://t.co/LoXBmMsTe7
 

ny template