當今世界萬物互聯(lián)智能化程度越來越高，支持物聯(lián)網(wǎng)運行的核心器件，傳感器的供電問題一直以來是一個棘手難題。近日，哈工程有一支深耕磁傳感器和探測領(lǐng)域研究的團隊在這方面的研究取得了新進展，設(shè)計研發(fā)了一種新型弱磁能收集器結(jié)構(gòu)，可使傳感器無需安裝電池實現(xiàn)“自發(fā)電”，且輸出功率比傳統(tǒng)磁能收集結(jié)構(gòu)，提高約 120%，為哈工程智造點贊！

近日，哈工程水聲學院“海洋磁傳感器和探測”團隊青年教師儲昭強副教授，在能源材料領(lǐng)域國際著名期刊《先進能源材料》（Advanced Energy Materials，IF: 29.368）在線發(fā)表學術(shù)論文“兩端夾持磁-力-電俘能器件中顯著增強的弱磁能量回收性能”《 Significantly Enhanced Power Generation from Extremely Low‐Intensity Magnetic Field via a Clamped‐Clamped Magneto‐Mechano‐Electric Generator》。

儲昭強副教授為論文的第一作者、通訊作者。通訊作者還包括哈爾濱工程大學高俊奇教授、北京大學董蜀湘教授。哈爾濱工程大學為該論文的第一完成單位。Advanced Energy Materials是Wiley出版社旗下的頂級學術(shù)期刊，在能源材料領(lǐng)域具有重要影響力。

當今社會生活各領(lǐng)域的智能化發(fā)展離不開物聯(lián)網(wǎng)，而對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起決定性作用的傳感器目前正面臨能量供應的難題。以往用電池供電的傳感器，需要人們及時更換電池才能保證傳感器持續(xù)正常工作，這對于傳感網(wǎng)絡(luò)的運行，帶來諸多不便。

近年來，研究者們嘗試利用磁場能量收集技術(shù)來代替電池為無線傳感器供電，懸臂梁式的磁-機-電 (MME) 俘能器件應運而生，但其一般只對大于5個Oe的磁場有較好的能量收集效果。但人體可接觸的安全磁場是不高于1 個Oe弱磁場環(huán)境，由此研究設(shè)計新的器件結(jié)構(gòu)，提高磁場俘能器件的弱磁響應十分必要。

儲昭強副教授發(fā)表的論文提出了一種兩端夾持式的諧振結(jié)構(gòu)，為磁場能量收集技術(shù)提供了一種新的思路。其二階工作模式，降低了磁性質(zhì)量塊的動能，在增加磁鐵體積的情況下大大提升了系統(tǒng)在弱場條件下的輸出性能。實驗表明，相同激勵條件下，該能量收集器的輸出功率比傳統(tǒng)懸臂梁式結(jié)構(gòu)提高了約 120%，完全可以使沒有安裝電池的傳感器正常工作并與手機終端進行通信連接。

水聲學院“海洋磁傳感器和探測”團隊2017年成立并不斷發(fā)展壯大，團隊瞄準水下目標多傳感探測的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和工程應用，全面開展基礎(chǔ)磁材料、磁傳感器研制、水下信息感知和處理等技術(shù)研究，把文章寫在海洋強國、制造強國、 網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)中。