Sensor energetycznie niezależny od baterii – nadzieja na redukcję odpadów

瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员最新开发的传感器有望消除数百万颗电池,他们宣称。与传统传感器不同,这种传感器不需要定期更换电池,也不消耗电能。

目前,传感器在全球广泛应用于多个关键领域,例如监测建筑中的危险声音或协助听力受损者。然而,传感器需要持续供电,通常依赖需要定期更换的电池,导致大量废弃物产生。根据欧盟的估计,到2025年每天将有7800万颗电池被丢弃,其中每颗电池含有难以提取且对环境不友好的材料。

根据其开发者的说法,这款新型机械传感器完全基于机械原理运作。研究项目负责人之一乔汉·罗伯逊(Johan Robertson)来自瑞士苏黎世联邦理工学院,他表示:“它只是利用声波中存在的振动能量。”这种传感器可以对特定声音做出反应,例如特定的单词或产生的噪音。只有这些特定的声波会导致传感器振动,产生激活电子设备的电脉冲,表明它已被触发。

该机械系统甚至能够区分单词。其开发者声称,它能够仅凭声音能量区分“三”和“四”。

未来,开发者计划引入更多先进的功能。这可能包括能够区分多达12个不同单词的能力,这对于机器控制命令如“开”和“关”将非常有用。

这项研究的突破在于所谓的“超材料”的开发,它的特性不是来源于材料本身,而是来源于结构。实际上,传感器中使用的材料相对简单,由纯硅制成,因此可能更环保。

这些传感器可以用于监测地震或建筑物,以发现建筑物是否存在危险性裂缝。它们也可以用于油井,以检测泄漏的气体,这可能存在危险。

研究人员还表示,该系统在医疗设备中可能也会有用。例如,目前耳蜗植入物需要经常更换电池,而这可以避免。这还可能导致开发完全不需要电池的全新传感器,使其尺寸更小,例如用于测量眼压。

这项传感器的研发在名为“声学超材料中的被动语音分类”的新论文中得到描述,并发表在《先进功能材料》杂志上。

常见问题解答:

1. 瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了什么创新解决方案?
研究人员开发了一款新型传感器,它不需要定期更换电池,也不消耗电能,它利用声波中的振动能量。

2. 传感器通常在哪些情境下被广泛使用?
传感器被广泛用于监测建筑物中的危险声音、协助听力受损者、监测地震或建筑物以及检测气体泄漏等多个关键领域。

3. 为什么定期更换电池有问题?
定期更换电池会产生大量废弃物,而电池中使用的材料难以提取,对环境也不友好。据估计,到2025年每天将有7800万颗电池被丢弃。

4. 这款新型机械传感器是如何工作的?
该传感器完全基于机械原理工作,通过利用声波中存在的振动能量。特定的声波会导致传感器振动,产生激活电子设备的电脉冲。

5. 这款新型传感器能够区分单词吗?
是的,这个机械系统能够区分单词。研究者声称它能够仅凭声音能量区分“三”和“四”。

6. 将来可能会引入哪些功能?
开发者计划引入更多先进的功能,例如能够区分多达12个不同单词,这对于机器控制将非常有用。

7. 该传感器有哪些潜在应用?
这些传感器可用于监测建筑物、检测油井泄漏气体,医疗设备(例如耳蜗植入物)以及其他需要声音检测和分析的领域。

相关定义:

1. 传感器:用于检测、测量或监测特定参数或事件的设备。
2. 振动能量:以振动形式的粒子运动相关的能量。
3. 电脉冲:短暂的电流流动。
4. 超材料:其特殊性质源于其不寻常的结构,而不仅仅是材料本身。

相关链接建议:
– 瑞士苏黎世联邦理工学院 (https://www.ethz.ch/)
– 欧盟:电池和蓄电池 (请使用域名作为链接,不要使用子页面链接)

The source of the article is from the blog regiozottegem.be