Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Daniel Vakulov. Foto: Bart van Overbeeke

Sensoren zonder batterij, van stroom voorzien door het warmteverschil tussen het oppervlak waarop de sensor is aangebracht en de omgeving: promovendus Daniel Vakulov ontwierp een microgenerator op basis van nanodraden die dat mogelijk maakt.

Minuscule slimme sensoren, die draadloos meetwaarden doorgeven via het internet, worden al gebruikt om industriële en logistieke processen in de gaten te houden, en zullen naar verwachting ook in thuissituaties en de openbare ruimte steeds meer terug te vinden zijn. Omdat het ondoenlijk wordt om telkens de batterijen van deze talloze sensoren te vervangen, wordt echter naarstig gezocht naar slimmere manieren om dergelijke sensoren van energie te voorzien. Het zogeheten thermo-elektrische effect, waarbij warmte-energie uit de omgeving wordt omgezet in elektriciteit, is daarvoor een voor de hand liggende kandidaat.

Simpel gesteld kun je elektriciteit opwekken door warmte-energie toe te voegen aan een materiaal dat zijn energie niet kwijt kan in de vorm van warmte, maar wel in de vorm van een elektrische stroom. Promovendus Daniel Vakulov deed in de groep Advanced Nanomaterials & Devices (faculteit Technische Natuurkunde) daarom onderzoek naar de thermo-elektrische eigenschappen van nanodraden, vanuit de gedachte dat deze draadjes te dun zijn om via trillingen effectief warmte te transporteren, maar dik genoeg om elektriciteit te geleiden.

Plakband
 
Prototype van de elektrothermische microgenerator. Foto: Daniel Vakulov

Het materiaal indiumantimonide (InSb), waarvan in de cleanroom van de TU/e hoogwaardige nanodraden (met een diameter van 0,1 micrometer) kunnen worden gemaakt, bezit gunstige eigenschappen voor deze toepassing, vertelt Vakulov. "Dat heeft te maken met de zware atomen waaruit het materiaal is opgebouwd." Als sluitstuk van zijn promotie maakte de Rus een ontwerp voor een micro-energiebron gemaakt van deze nanodraden. Hij pakt het nieuwste prototype erbij: het ziet eruit als een stukje doorzichtig plakband, met een patroon van donkere vierkantjes erop. "Elk van deze vlakjes is een thermo-elektrische generator", legt hij uit. "Het plastic is nodig voor de stevigheid, en voor de thermische en elektrische isolatie."

Elke generator bestaat uit een soort perceel van een halve millimeter waarin grofweg een miljoen nanodraden uit het oppervlak steken als een soort rietstengels, maar dan stengels van vier micrometer lang, volledig ingebed in transparant plastic. De promovendus toonde aan dat elk van de microgeneratoren een elektrisch vermogen opwekt van veertig microwatt bij een temperatuurverschil van drie graden Celsius. Dat is niet veel, maar er passen dan ook honderden van deze thermo-elektrische microgeneratoren op een vingernagel. Aan elkaar gekoppeld zouden die volgens Vakulov genoeg vermogen leveren voor een sensor die je bijvoorbeeld tegen een wand of plafond kunt plakken. "Het verschil in temperatuur tussen zo'n oppervlak en de omgeving is eigenlijk altijd voldoende groot om een sensor van stroom te voorzien." Reden genoeg om patent aan te vragen op het ontwerp.

Zonnecellen
Concrete plannen om zijn microgenerator op de markt te brengen, zijn er echter nog niet, zegt Vakulov. "Binnen de groep is wel net een nieuw project rond nieuwe materialen gestart; wellicht werken die materialen nog beter. Ook ligt het voor de hand om dit soort thermo-elektrische generatoren te combineren met zonnecellen, waarbij de overtollige warmte van de panelen wordt benut door de generator." Zelf blijft de Rus nog tot de zomer als postdoc bij Advanced Nanomaterials & Devices en daarna wil hij onderzoek blijven doen aan duurzame energie, liefst in Nederland. "Ik voel me hier prettig. De directe manier van communiceren past wel bij me."

Bron: Cursor

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> E-boek over 5G
> Whitepaper bewustwording c...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De grote sprong?

De zin van goede specificaties en beschrijvingen

Cyber security en handhaving

Toon alle columns / opinies

Whitepaper

De rol van sensoren in IIoT
Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Advertorial

DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?
Omvormer, spanningsdeler, lineaire stabilisator - wat moet ik kiezen?
Lees verder

advertorial

De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

advertorial

Verwen jezelf met een GRATIS Fluke 
Je verdient iets extra's na een moeilijke periode.
Als je dit voorjaar een Fluke-instrument via een erkende distributeur koopt, ontvang je een gratis Fluke-instrument!
kijk snel op www.fluke.nl/freefluke

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Advertorials

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Vacatures

Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical 
Meer informatie

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Corona-crisis

Ondernemersinformatie over de Corona-crisis
Speciaal voor ondernemers, bedrijven en zzp'ers is er specifieke informatie omtrent de Corona-crisis te vinden (over o.a. de verschillende pakketten aan noodmaatregelen die het kabinet getroffen heeft).
Websites met meer informatie: 

• Rijksoverheid
• FHI
• Brainport Eindhoven
• Kamer van Koophandel
• Coronavirus en internationaal ondernemen
• Belastingdienst
• mkb
• kvk
• vng
• vno-ncw
• Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
• FEDA
• Koninklijke Metaalunie

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.