自供电报警监视器火灾和环境
一种称为 MC-TENG(多层圆柱形摩擦纳米发电机的缩写)的新设备通过从树枝的零星运动中收集能量来发电。自供电传感系统可连续监测火灾和环境状况,部署后无需维护。
传统的森林火灾探测方法包括卫星监测、地面巡逻、瞭望塔等,这些方法需要高昂的劳动力和财务成本以换取低效率。当前的远程传感器技术正变得越来越普遍,但主要依靠电池技术供电。
尽管太阳能电池已广泛用于便携式电子设备或自供电系统,但由于茂密的树叶遮蔽或覆盖,将其安装在森林中具有挑战性。
TENG 技术通过摩擦电效应将外部机械能(例如树枝的运动)转化为电能,这种现象是某些材料在与之前接触的第二种材料分离后带电的现象。主页>
TENG 设备的最简单版本由两个相互配合的独特材料制成的圆柱形套筒组成。芯套从上方固定,而底部套可自由上下滑动和左右移动,仅受弹性连接带或弹簧约束。当两个套管不同步移动时,间歇性失去接触会产生电力。 MC-TENG 配备了多个分层摩擦电层,增加了电输出。
MC-TENG 将其零星产生的电流存储在基于碳纳米管的微型超级电容器中。研究人员选择这种技术是因为它的快速充电和放电时间,使设备能够在短暂但持续的阵风下充分充电。在非常低的振动频率下,MC-TENG 可以在不到 3 分钟的时间内高效发电,为所连接的超级电容器充电。
研究人员为最初的原型配备了一氧化碳和温度传感器。添加温度传感器旨在降低二氧化碳读数出现假阳性的可能性。
该团队将使用模拟真实火灾的材料对生产设备进行现场测试,以监测森林环境条件和测试场景。
他们还旨在添加额外的功能,使设备能够适应其部署所在的天气和环境条件。
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