Достижения в области нанотехнологий в области сбора энергии
Исследователи Института Терасаки по биомедицинскому инновационному производству совершили значительный прогресс в разработке нановолокон для портативных акустических датчиков с использованием искусственного интеллекта. Эти датчики обладают новой способностью превращать окружающий звук в использоваемую электрическую энергию, подобно тому, как работают традиционные устройства, такие как слуховые аппараты.
Инновационное использование пьезоэлектрических наногенераторов
Область сбора энергии становится все более интересной для пьезоэлектрических наногенераторов — устройств, которые преобразуют механическую энергию звуковых волн в электричество. Хотя они обещающи, они более эффективны на более высоких частотах, в то время как окружающий шум в основном работает на более низких частотах. Разработка эффективных пьезоэлектрических наногенераторов требует тщательного выбора материалов и оптимизации параметров производства.
Техники оптимизации, основанные на искусственном интеллекте
Команда института использовала инновационный двухступенчатый подход для решения проблем производства. Они стратегически выбрали композитный материал из поливинилфторида (PVDF) и полиуретана (PU) из-за его эффективных свойств захвата энергии. Технология электрофильной пряди была использована для создания нановолокон PVDF/PU. Затем искусственный интеллект был применен для установления оптимальных производственных параметров для этих волокон, что привело к улучшенной производительности энергии.
Превосходное качество нановолокнистых акустических сборщиков энергии (NAEH), созданных на базе искусственного интеллекта
Создав свой наноакустический датчик энергии, ученые создали свои нановолокна PVDF/PU в виде нановолокнистого мата, разместив его между алюминиевыми сетчатыми электродами и заключив в гибкие рамы. В сравнительных испытаниях искусственно созданные NAEH продемонстрировали превосходную производительность с более чем в 2,5 раза большей плотностью мощности и значительным скачком в эффективности преобразования энергии — 66% по сравнению с 42%. Следует отметить, что эти уровни эффективности были достигнуты в диапазоне низкочастотных звуков, что подчеркивает потенциал датчика для приложений в области окружающего шума и распознавания звука.
Директор и генеральный директор института подчеркнули выгоду в использовании моделей, основанных на искусственном интеллекте, для оптимизации продукции, указав на глубокий потенциал этого подхода для создания практических медицинских устройств.
The source of the article is from the blog oinegro.com.br