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

> Nederland wil zich aanslui...
> Sensor herkent activiteit ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kern van de waarheid?

Met NFC draadloos betalen

Fysiek en online

Toon alle columns / opinies

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 .

advertorial

De verregaande miniaturisatie van draadloze communicatiemodules en hun steeds lagere prijzen zorgen ervoor dat radiotransmissiemodules tegenwoordig bijna overal te vinden zijn. Desalniettemin is integratie ervan in een ledvoeding zeer innovatief en biedt ongekend gemak bij het maken van verlichtingssystemen. Als we hier een populaire standaard voor gegevensoverdracht aan toevoegen zoals Bluetooth, krijgen we de mogelijkheid om functionele, unieke en met behulp van populaire apparaten eenvoudig te beheren en te controleren verlichtingssystemen te creëren voor gebouwen, hallen, ruimtes etc.

Vacature

Danone Nutricia
Factory Quality Engineer
Do you believe in our ambition of Quality Always? Ready to make a difference? As Quality Engineer you'll be developing, implementing and improving our quality/food safety standards for our products & processes. You'll be the expert and advisor for all quality and food safety related aspects.
Join Danone Nutricia now as Quality Engineer .

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

Bedrijf in beeld

Bent u vodoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.