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.

 
 

Kustomoitu piiri on täydellinen teollisen internetin sovelluksiin

Teollisen internetin tai IIoT:n (Industrial Internet of Things) tarkoitus on hyvin yksinkertainen: tehdä tuotantolaitoksista mahdollisimman tehokkaita optimoimalla kaikki operaatiot, joihin kuuluvat tuotanto, materiaalien hallinta ja ylläpito.

Lue lisää...

Mobiililaitteiden jännitenotkahdukset voidaan estää

Buck-boost-muuntimen hyödyntäminen esiregulaattorina mobiililaitteessa tarjoaa vakaasti säädetyn väyläjännitteen alijärjestelmien käyttöön. Esiregulaattori estää hetkelliset jännitenotkahdukset, kun akun napajännitteessä esiintyy vaihtelevan kuormavirran aiheuttamia jännitepudotuksia. Samalla se tarjoaa koko järjestelmälle entistä korkeamman hyötysuhteen.

Lue lisää...
 
ETN_fi Robots can´t do backflips, right? https://t.co/KtogoRB25R
ETN_fi Risto Siilasmaa of Nokia: Why you should study AI and Machine Learning and how I did it https://t.co/ifOQ9CtGn0
ETN_fi Electronics integrated in wooden panels? See https://t.co/9VcZEajv4l @TactoTek
ETN_fi 60% of iPhone X users feel that Face ID is better than Touch ID. Have you found Face ID to be an adequate successor… https://t.co/I2Lkl2dHVV
ETN_fi AI-puhelin tulee jatkuvasti älykkäämmäksi. See https://t.co/8D1pMumaYH @HuaweiMobileFI
 
 

ny template