Vooruitgang in Energie-Oogst Nanotechnologie
Onderzoekers van het Terasaki Institute for Biomedical Innovation hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van nanovezels voor draagbare akoestische sensoren met behulp van kunstmatige intelligentie. Deze sensoren hebben de nieuwe mogelijkheid om omgevingsgeluid om te zetten in bruikbare elektrische energie, vergelijkbaar met hoe traditionele apparaten zoals gehoorapparaten werken.
Innovatief Gebruik van Piezo-elektrische Nanogeneratoren
Het veld van energie-oogst ziet toenemende interesse in piezo-elektrische nanogeneratoren – apparaten die mechanische energie van geluidsgolven omzetten in elektriciteit. Hoewel veelbelovend, zijn ze effectiever bij hogere frequenties, terwijl omgevingsgeluid meestal op lagere frequenties opereert. Het ontwerpen van efficiënte piezo-elektrische nanogeneratoren vereist zorgvuldige selectie van materialen en optimalisatie van productieparameters.
Kunstmatige Intelligentie-Gestuurde Optimalisatietechnieken
Het team van het instituut paste een innovatieve tweeledige aanpak toe om de productie-uitdagingen aan te pakken. Strategisch kozen ze een composietmateriaal gemaakt van polyvinylideenfluoride (PVDF) en polyurethaan (PU) vanwege de effectieve energieopvangende eigenschappen. Elektrospinntechnologie werd gebruikt om PVDF/PU-nanovezels te creëren. Vervolgens werd kunstmatige intelligentie toegepast om optimale productieparameters voor deze vezels te bepalen, wat leidde tot verbeterde energieproductie.
Superieure Prestaties van Met AI-Gegenereerde Nanovezelige Akoestische Energie-Oogsters (NAEHs)
Nadat ze hun nanoakoestische energiesensor hadden gecreëerd, vormden de wetenschappers hun PVDF/PU-nanovezels om tot een nanovezelmat, plaatsten deze tussen aluminiumgaas-elektroden en sloten deze in flexibele frames. In vergelijkende tests vertoonden de met AI gegenereerde NAEHs superieure prestaties met meer dan 2,5 keer hogere vermogensdichtheid en een significante sprong in energieomzettingsrendement – 66% vergeleken met 42%. Opmerkelijk is dat deze niveaus van efficiëntie werden behaald bij een reeks geluiden met lage frequentie, waaruit het potentieel van de sensor voor omgevingsgeluidstoepassingen en geluidsherkenning blijkt.
De directeur en CEO van het instituut benadrukten de tijds- en efficiëntievoordelen van het gebruik van op AI gebaseerde modellen bij productoptimalisatie, waarbij de diepgaande impact hiervan op de ontwikkeling van praktische medische apparaten werd benadrukt.
The source of the article is from the blog revistatenerife.com