セルフパワーアラームは火災と環境を監視します
MC-TENG（多層円筒摩擦電気ナノ発電機の略）として知られる新しいデバイスは、それがぶら下がっている木の枝の散発的な動きからエネルギーを収集することによって電力を生成します。セルフパワーセンシングシステムは、展開後にメンテナンスを必要とせずに、火災と環境の状態を継続的に監視できます。
従来の森林火災の検出方法には、衛星監視、地上パトロール、監視塔など、効率が低い代わりに人件費と費用がかかるものがあります。現在のリモートセンサー技術はより一般的になりつつありますが、主に電力をバッテリー技術に依存しています。
太陽電池は携帯用電子機器やセルフパワーシステムに広く使用されていますが、青々とした葉の陰影や覆いのために、これらを森林に設置することは困難です。
TENGテクノロジーは、木の枝の動きなどの外部の機械的エネルギーを摩擦電気効果によって電気に変換します。摩擦電気効果は、特定の材料が以前に接触していた2番目の材料から分離した後に帯電する現象です。
TENGデバイスの最も単純なバージョンは、互いにフィットする独自の素材の2つの円筒形スリーブで構成されています。コアスリーブは上から固定され、下部スリーブは自由に上下にスライドして左右に移動し、弾性のある結合バンドまたはスプリングによってのみ拘束されます。 2つのスリーブが同期しなくなると、断続的な接触の喪失により電気が発生します。 MC-TENGには、いくつかの階層的な摩擦電気層が装備されており、電気出力が増加します。
MC-TENGは、散発的に生成された電流をカーボンナノチューブベースのマイクロスーパーキャパシタに保存します。研究者たちは、急速な充電時間と放電時間のためにこの技術を選択し、デバイスが短いが持続的な突風だけで適切に充電できるようにしました。非常に低い振動周波数で、MC-TENGは効率的に電気を生成し、取り付けられたスーパーキャパシタを3分未満で充電できます。
研究者たちは、最初のプロトタイプに一酸化炭素センサーと温度センサーの両方を装備しました。温度センサーの追加は、二酸化炭素の誤検知の可能性を減らすことを目的としていました。
チームは、実際の火災を模倣した材料を使用して、森林の環境条件を監視し、シナリオをテストするために、生産装置をフィールドテストします。
また、機能を追加して、デバイスが展開される天候や環境条件に適応できるようにすることも目的としています。
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