science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Onderzoekers creëren brandveilige, zelfaangedreven sensor

McMaster University-onderzoekers, samenwerking met collega's van andere instellingen leidde tot de ontwikkeling van een zelfvoorzienend, brandwerende sensor voor het volgen van de bewegingen van brandweerlieden en anderen die buiten het gezichtsveld werken in risicovolle omgevingen. Krediet:McMaster University

McMaster-onderzoekers, samenwerken met partners aan andere universiteiten, hebben een door beweging aangedreven, vuurvaste sensor die de bewegingen van brandweerlieden kan volgen, staalarbeiders, mijnwerkers en anderen die in risicovolle omgevingen werken waar ze niet altijd te zien zijn.

De goedkope sensor is ongeveer zo groot als een knoopcel-horlogebatterij en kan gemakkelijk in de zool van een laars of onder de arm van een jas worden verwerkt - overal waar beweging een patroon van constant contact en loslaten creëert om de kracht te genereren die de sensor moet werken.

De sensor maakt gebruik van tribo-elektrische, of wrijving veroorzaakt, opladen, elektriciteit oogsten uit beweging op vrijwel dezelfde manier als een persoon in sokken statische elektriciteit oppikt die over een tapijt loopt.

De sensor kan de beweging en locatie van een persoon in een brandend gebouw volgen, een mijnschacht of een andere gevaarlijke omgeving, iemand buiten waarschuwen als de beweging stopt.

Het belangrijkste materiaal in de sensor, een nieuwe koolstof aerogel nanocomposiet, is brandveilig, en het apparaat hoeft nooit te worden opgeladen via een stroombron.

"Als iemand bewusteloos is en je kunt hem niet vinden, dit kan erg handig zijn, " zegt Ravi Selvaganapathy, een professor in de werktuigbouwkunde die toezicht hield op het project. "Het leuke is dat, omdat hij zelfaandrijvend is, je hoeft niets te doen. Het haalt energie uit de omgeving."

Het onderzoeksteam - van McMaster, UCLA en University of Chemistry and Technology Prague - beschrijven de nieuwe sensor in een artikel dat vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd Nano-energie .

De onderzoekers leggen uit dat eerder ontwikkelde zelfaangedreven sensoren vergelijkbare tracking mogelijk hebben gemaakt, maar hun materialen breken af ​​bij hoge temperaturen, ze onbruikbaar maken,

Een zelfaangedreven sensor is nodig bij extreme hitte, omdat de meeste batterijen ook kapot gaan bij hoge temperaturen. De onderzoekers hebben de nieuwe technologie met succes getest bij temperaturen tot 300C - de temperatuur waarbij de meeste houtsoorten beginnen te branden - zonder enig functieverlies.

"Het is opwindend om iets te ontwikkelen dat in de toekomst iemands leven kan redden, " zei co-auteur Islam Hassan, een McMaster Ph.D. student werktuigbouwkunde. Als brandweerlieden onze technologie gebruiken en we iemands leven kunnen redden, dat zou geweldig zijn."

De onderzoekers hopen samen te werken met een commerciële partner om de technologie op de markt te krijgen.